n型半导体吸附气体时器件阻值变化的原因

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-15

原因如下:

声波器件表面的波速和频率会随外界环境的变化而发生漂移,n型半导体气敏传感器就是利用这种性能在压电晶体表面涂覆一层选择性吸附某气体的气敏薄膜,当该气敏薄膜与待测气体相互作用(化学作用或生物作用,或者是物理吸附),使得气敏薄膜的膜层质量和导电率发生变化时,引起压电晶体的声表面波频率发生漂移。

气体浓度不同,膜层质量和导电率变化程度亦不同,即引起声表面波频率的变化也不同。通过测量声表面波频率的变化就可以获得准确的反应气体浓度的变化值。

气敏传感器内加热丝使气敏传感器工作高温状态加速被测气体吸附和氧化还原反应提高灵敏度和响应速度  ;同时通过加热还使附着壳面上油雾、尘埃烧掉。

在半导体小加入合适的“杂质”就可以改变和控制它的能隙大小。如果在纯Si(硅)中掺杂(l)oping)少量的As(砷)或P(磷),二者的最外层有五个电子,而Si外层只有4个电子,因此就会多出——个自由电子,这样就形成了“N”型半导体。

分类与特点:

1、由于传感器原理是基于物理变化的,因而没有相对运动部件,可以做到结构简单,微型化。

2、灵敏度高,动态性能好,输出为电量。

3、采用半导体为敏感材料容易实现传感器集成化,智能化。

4、功耗低,安全可靠。同时,半导体传感器也存在以下一些缺点。

5、线性范围窄,在精度要求高的场合应采用线性化补偿电路。

6、与所有半导体元件一样,输出特性易受温度影响而漂移,所以应采用补偿措施。

7、性能参数离散性大。



  • n型半导体吸附气体时器件阻值变化的原因
    答:声波器件表面的波速和频率会随外界环境的变化而发生漂移,n型半导体气敏传感器就是利用这种性能在压电晶体表面涂覆一层选择性吸附某气体的气敏薄膜,当该气敏薄膜与待测气体相互作用(化学作用或生物作用,或者是物理吸附),使得气敏薄膜的膜层质量和导电率发生变化时,引起压电晶体的声表面波频率发生漂移。...
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    答:N型在检测时阻值随气体浓度的增大而减小;P型阻值随气体浓度的增大而增大。象SnO2金属氧化物半导体气敏材料,属于N型半导体,在200~300℃温度它吸附空气中的氧,形成氧的负离子吸附,使半导体中的电子密度减少,从而使其电阻值增加。当遇到有能供给电子的可燃气体(如CO等)时,原来吸附的氧脱附,而由...
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    答:N型半导体式气敏传感器中,导电性能由电子承担。在此类型的传感器中,当气体被吸附在半导体表面时,它会改变表面电荷密度,从而影响电子的运动状态,进而改变电阻率。因此,N型半导体式气敏传感器对氧气、二氧化碳等电子给体敏感。P型半导体式气敏传感器中,导电性能由空穴承担。在此类型的传感器中,当气体被吸...
  • 气敏陶瓷的基本原理
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  • 气敏电阻的工作原理及其特性
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  • 气敏陶瓷与湿敏陶瓷的敏感机理的主要异同?
    答:这实际上是加强了自由电子形成电流的能力,因而元件的电阻值减小。与此相反,若n型半导体元件吸附氧化性气体,气体将以负离子形式吸附着,而将其空穴给予半导体,结果是使导电电子数目减少,而使元件电阻值增加。湿敏陶瓷是当气敏陶瓷晶粒界处吸附水分子时,由于水分子是一种强极性分子,其分子结构不不对称...
  • 当温度下降时,n型半导体的性能将会?
    答:当温度下降时,n型半导体的电阻会升高 半导体材料的电阻率与温度有密切的关系。温度升高,半导体的电阻率会明显变小。例如纯锗(Ge),温度每升高10度,其电阻率就会减少到原来的一半。N型半导体也称为电子型半导体。N型半导体即自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体。在纯净的硅晶体中掺入五价元素(如...
  • 电阻器气敏传感器表面性和体控制性怎么区分
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  • 有谁了解凸出极磁电式传感器的么,比如工作原理或者组成结构什么的?谢 ...
    答:由于空气中的含氧量大体上是恒定的,因此氧化的吸附量也是恒定的,器件阻值也相对固定。若气体浓度发生变化,其阻值也将变化。根据这一特性,可以从阻值的变化得知吸附气体的种类和浓度。半导体气敏器件的响应时间一般不超过1min。N型材料有SnO2、ZnO、TiO等,P型材料有MoO2、CrO3等。
  • 什么是半导体气体传感器?它有哪些基本类型?气体传感器的发展动态...
    答:适用于甲烷、液化气、氢气等的检测。按照半导体变化的物理性质,又可分为电阻型和非电阻型两种。电阻型半导体气体传感器是利用半导体接触气体时其阻值的改变来检测气体的成分或浓度。而非电阻型半导体气体传感器则是根据对气体的吸附和反应,使半导体的某些特性发生变化对气体进行直接或间接检测。