半導(dǎo)體傳感器ppt課件-展示頁
2025-05-13 18:29本頁面
【正文】 MOSFET進(jìn)入工作狀態(tài) 。當(dāng) Pd吸附金屬膜以后，使 Pd的功函數(shù)下降，使 MOS管 C— U特性向左平移，利用這一特性用于測定氫氣的濃度。 MOS二極管的等效電容 C隨電壓 U變化。氧化層（ SiO2）電容 Ca是固定不變的。 敏感元件 11 (2) 非電阻型半導(dǎo)體氣敏傳感器 非電阻型半導(dǎo)體氣敏傳感器主要類型： ? 利用 MOS二極管的電容 — 電壓特性變化； ? 利用 MOS場效應(yīng)管的閾值電壓的變化； ? 利用肖特基金屬半導(dǎo)體二極管的勢壘變化進(jìn)行氣體檢測。 ? 氣敏電阻的材料是金屬氧化物，合成時(shí)加敏感材料和催化劑燒結(jié)，這些金屬氧化物在常溫下是絕緣的，制成半導(dǎo)體后顯示氣敏特性。 ? 加熱方式分為直熱式和旁熱式。 9 ? 在常溫下，電導(dǎo)率變化并不大，達(dá)不到檢測目的， 因此以上結(jié)構(gòu)的氣敏元件都有電阻絲加熱器 。若氣體濃度發(fā)生變化，其阻值也將變化。 7 ? 當(dāng)氧化型氣體吸附到 N型半導(dǎo)體上， 半導(dǎo)體的載流子減少，電阻率上升； ? 當(dāng)氧化型氣體吸附到 P型半導(dǎo)體上， 半導(dǎo)體的載流子增多，電阻率下降； ? 當(dāng)還原型氣體吸附到 N型半導(dǎo)體上， 半導(dǎo)體的載流子增多，電阻率下降； ? 當(dāng)還原型氣體吸附到 P型半導(dǎo)體上， 半導(dǎo)體的載流子減少，電阻率上升； 氣體與半導(dǎo)體接觸時(shí)情況 N型半導(dǎo)體多電子 P型半導(dǎo)體多空穴 8 N型半導(dǎo)體吸附氣體時(shí)器件阻值變化圖 表示了氣體接觸 N型半導(dǎo)體時(shí)所產(chǎn)生的器件阻值變化情況。 前者半導(dǎo)體表面吸附的氣體與半導(dǎo)體間發(fā)生電子接受，結(jié)果使半導(dǎo)體的電導(dǎo)率等物理性質(zhì)發(fā)生變化，但內(nèi)部化學(xué)組成不變； 后者半導(dǎo)體與氣體的反應(yīng)，使半導(dǎo)體內(nèi)部組成發(fā)生變化，而使電導(dǎo)率變化。 5 半導(dǎo)體氣敏傳感器工作原理 (1) 電阻型半導(dǎo)體氣敏傳感器 半導(dǎo)體氣敏傳感器是利用待測氣體與半導(dǎo)體表面接觸時(shí)， 產(chǎn)生的電導(dǎo)率等物理性質(zhì)變化來檢測氣體的。 其中包括：光敏電阻、光敏二極管、光敏晶體管、霍爾元件、磁敏元件、壓阻元件、氣敏、濕敏等等。1 半導(dǎo)體傳感器 ? 半導(dǎo)體傳感器是典型的物理型傳感器，它是利用某些材料的電特征的變化實(shí)現(xiàn)被測量的直接轉(zhuǎn)換，如改變半導(dǎo)體內(nèi)載流子的數(shù)目。 凡是用半導(dǎo)體材料制作的傳感器都屬于半導(dǎo)體傳感器。 2 紙 品 木材烘干 濕度傳感器 芯片生產(chǎn)要求最高的濕度穩(wěn)定性 3 氣敏傳感器 濕敏 傳感器 4 氣 敏 傳 感 器 ? 氣敏傳感器是用來檢測氣體濃度和成份的傳感器； 如： ? 工業(yè)天然氣、煤氣等易燃易爆的安全監(jiān)測； ? 環(huán)境保護(hù)，有害、有毒氣體監(jiān)測； ? 酒后駕車，乙醇濃度檢測； ? 氣敏傳感器靈敏度較高，達(dá) 106～ 103數(shù)量級，可檢測到 1/10 爆炸下限的可燃?xì)怏w； ? 由于氣體種類很多，性質(zhì)各不相同，不可能用同一種氣體傳感器測量所有氣體，按半導(dǎo)體的物理特性，可分為電阻型和非電阻型。按照半導(dǎo)體與氣體相互作用時(shí)產(chǎn)生的變化只限于半導(dǎo)體表面或深入到半導(dǎo)體內(nèi)部，可分為表面控制型和體控制型。 6 ? 電阻型氣敏傳感器是利用氣體在半導(dǎo)體表面的氧化和還原反應(yīng)，導(dǎo)致敏感元件阻值變化； 如： ? 氧氣具有負(fù)離子吸附傾向的氣體，被稱為氧化型氣體 —— 電子接收性氣體； ? 氫、碳氧化合
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