什么是半導(dǎo)體傳感器？

半導(dǎo)體傳感器一般是指根據(jù)半導(dǎo)體材料的各種物理、化學(xué)和生物學(xué)特性而研發(fā)的傳感器。半導(dǎo)體傳感器所采用的半導(dǎo)體材料多數(shù)是硅以及Ⅲ-Ⅴ族和Ⅱ-Ⅵ族元素化合物。而且半導(dǎo)體傳感器種類繁多，利用近百種物理效應(yīng)和材料的特性，使其具有類似于人眼、耳、鼻、舌、皮膚等多種感覺功能，半導(dǎo)體氣體傳感器也是半導(dǎo)體傳感器中的一種。

什么是半導(dǎo)體氣體傳感器？

半導(dǎo)體氣體傳感器是利用固態(tài)金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏材料制作氣敏元件的氣體傳感器，是最常見的氣體傳感器，廣泛應(yīng)用于家庭和工廠的可燃?xì)怏w泄露檢測(cè)裝置，適用于甲烷、液化氣、氫氣等的檢測(cè)。

半導(dǎo)體氣體傳感器原理：

在一定的溫度條件下，被測(cè)氣體到達(dá)半導(dǎo)體敏感材料表面時(shí)將與其表面吸附的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并導(dǎo)致半導(dǎo)體敏感材料電阻發(fā)生變化，其電阻變化率與被測(cè)氣體濃度呈指數(shù)關(guān)系，通過測(cè)量電阻的變化即可測(cè)得氣體濃度。

單支半導(dǎo)體氣體傳感器通過選擇性催化、物理或化學(xué)分離等方式在已知環(huán)境中可以實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體的有限識(shí)別。大規(guī)模半導(dǎo)體氣體傳感器陣列可以實(shí)現(xiàn)對(duì)未知環(huán)境中氣體種類的精確識(shí)別。

半導(dǎo)體氣體傳感器分類

半導(dǎo)體顧名思義是電導(dǎo)率介于絕緣體與導(dǎo)體之間的物質(zhì)。

半導(dǎo)體氣體傳感器的敏感材料就這么一種物質(zhì)。

按照傳感器所使用的敏感材料的差異可分為：SnO2、ZnO、WO3、Fe2O3等型；

按傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的差異可分為：管狀旁熱式、平面旁熱式、直熱式、常溫式以及MEMS式五類。

當(dāng)加熱器與半導(dǎo)體材料為隔離狀態(tài)時(shí)，這一類結(jié)構(gòu)的傳感器就是旁熱式氣體傳感器，旁熱式又可分為管狀旁熱式和平面旁熱式兩種。

當(dāng)加熱器與半導(dǎo)體材料直接接觸時(shí)，這一類結(jié)構(gòu)的傳感器即為直熱式氣體傳感器。

不需要附加加熱器的傳感器就是自加熱式傳感器。

常見的氣體敏感材料分為表面控制型和體控制型。表面控制即電阻由晶粒表面和晶粒晶界控制，體控制即電阻由晶粒尺寸和載流子濃度控制。

半導(dǎo)體傳感器特點(diǎn)：

半導(dǎo)體傳感器優(yōu)點(diǎn)：性價(jià)比高、設(shè)計(jì)及制造過程簡(jiǎn)單。

半導(dǎo)體傳感器弱點(diǎn): 功耗大、漂移、線性差。

總之半導(dǎo)體傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)首先是由其工作原理決定的，是先天的。后天的設(shè)計(jì)、制造可以改善，但不能消除。