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发布时间:2018-11-22 14:45:23 人气:
半导体气体传感器是利用气体在半导体表面的氧化还原反应导致敏感元件组织发生变化而制成的。当半导体器件被加热到稳定状态,在气体接触半导体表面而被吸附时,被吸附的分子首先在物体表面自由扩散,失去运动能量,一部分分子被蒸发掉,另一部分残留分子产生热分解吸附在物体表面。当半导体的功函数小于吸附分子的亲和力,则吸附分子将从器件夺走电子而变成负离子吸附,半导体表面呈现电荷层。
[1]例如氧气,等具有负离子吸附倾向的气体被称为氧化型气体。
如果半导体的功函数大于吸附分子的离解能,吸附分子将向器件释放出电子,而形成正离子吸附。具有正离子吸附倾向的气体有氢气、一氧化碳等,它们被称为还原性气体。
当氧化型气体吸附到n型半导体,还原性气体吸附到p型半导体上时,将使半导体载流子减少,而使电阻增大。当还原型气体吸附到n型半导体上,氧化型气体吸附到p型半导体上时,则载流子增多,半导体阻值下降。
非电阻型气体传感器也是半导体气体传感器之一。它是利用mos二极管的电容-电压特性的变化以及mos场效应晶体管的阈值电压变化等特性而制成的气体传感器。由于这类传感器的制造工艺成熟,便于器件集成化,因而其性能稳定价格便宜。利用特定材料还可以使传感器对某些气体特别敏感。
催化燃烧式传感器:电化一般应用于硫化氢、甲醛、氯气等有毒气体的检测!
光离子气体传感器(PID):
目前,光离子气体传感器(PID)已经被集成到手持、固定式、台式气体探测器以及专业的实验检测仪器上,广泛应用在化工、石油、环保、制药、酿酒等诸多行业,为安全生产、环境保护和危害检测保驾护航。
红外气体传感器:
光谱吸收法表明许多气体分子在红外波段存在特征吸收;根据朗伯-比尔定律,特征吸收强度与气体浓度成正比例关系。据此原理设计而成的红外气体分 析器可用于分析混合气体中某种或某几种待测气体组分的浓度,是一类非常重要、非常经典的气体分析器。
基于气体的红外吸收光谱特性,非单元素的极性气体分子 在中红外(2.5~25μm)波段存在着分子振动能级的基频吸收谱线,因此红外气体分析器灵敏度高,既可以用于常量分析,又可以用于微量分析;且选择性好,可以实现背景气体对测量分析基本没有影响。
红外传感器的应用很广,在检测很多种的气体中都使用到它,而且它的可靠性很高,选择性很好,精度也高,没有毒,受到环境的干扰较小,寿命比较长,对氧气不依赖等等的优点,在未来的市场中很可能会成为主流的。
当然,它也有缺点,因为处在刚刚起步的阶段,技术不够精湛,而且市场上很少,制造的成本比较高,这些种种的缺点对它在市场上的使用都有一定的限制。但是,希望在未来的技术发展中,可以发现更多更好的技术让它变得更加成熟,更加实用,在市场上的占有位置更高。
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