气敏半导体材料

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划气敏半导体材料　　半导体气敏元件的应用特性　　灵敏度特性　　气敏元件的灵敏度特性,是表征气敏器件对检测气体敏感程度的指标.半导体气敏元件对多种可燃性气体和液体蒸汽都有敏感性能,其灵敏度视气体和液体蒸汽不同而有所不同.器件灵敏度虽各有差异,但它们都遵循共同规律,即器件电阻与检测气体浓度大都具有如　　第五章其它类型传感器　　气敏传感器　　一、简介　　气敏传感器主要用于工业上天然气、煤气、石油化工等部门的易燃、易爆、有毒、有害气体的监

2、测、预报和自动控制，用来检测气体类别、浓度和成分。它将气体种类及其浓度等相关的信息转换成电信号，根据这些电信号的强弱便可获得与气体有关的信息。气敏元件是以化学物质的成分为检测参数的化学敏感元件。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　气敏传感器是暴露在各种成分的气体中使用的，由于检测现场温度、湿度的变化很大，又存在大量粉尘和油雾等，其工作条

3、件较恶劣，而且气体对传感元件的材料会产生化学反应物，附着在元件表面，往往会使其性能变差。因此，对气敏元件有下列要求：需要对被测气体具有较高的灵敏度，对被测气体以外的共存气体或物质不敏感，其特点是性能稳定，重复性好,动态特性好，对检测信号响应迅速，使用寿命长，制造成本低，使用与维护方便等。　　二、半导体气敏传感器的工作原理　　气体种类繁多,性质各不相同，不可能用一种传感器检测所有类别的气体，能实现气-电转换的传感器种类很多，按构成气敏传感器材料可分为半导体和非半导体两大类。目前实际使用最多的是半导体气敏传感器电阻型半导体气。　　气敏传感器是

4、利用气体在半导体表面的氧化还原反应导致敏感元件阻值变化而制成的。半导体气敏材料吸附气体的能力很强。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表面物性　　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而固定在吸附处。　　下面以电阻型半导体气敏材料为例说明气敏传感器的工作原理，SnO2N型半导体，当半导体的功函数小于吸附分子的亲和力时，吸附分子将从器件夺得电子而变成负离子吸附，半导体表面呈现电荷层。氧气等具有负离子吸附倾向的气体被称为氧化型气体或电子接收性气体。目的-通过该培训员工

5、可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　当氧化型气体吸附到N型半导体，目的是为了加速上述的氧化还原反应。由于空气中的含氧量大体上是恒定的，因此氧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。　　半导体气敏时间(响应时间)一般不超过1min。N型材料有SnO2、ZnO、TiO等

6、，P型材料有MoO2、CrO3等。可以下结论为：氧化型气体＋N型半导体：载流子数下降，电阻增加，还原型气体＋N型半导体：载流子数增加，电阻减小；氧化型气体＋P型半导体：载流子数增加，电阻减小；还原型气体＋P型半导体：载流子数下降，电阻增加。　　三、电阻型气敏器件　　电阻型气敏器件在目前使用的较为广泛，按其结构可以分为烧结型、薄膜型和厚膜型，下面简单介绍　　烧结型气敏器件的制作是将一定比例的敏感材料和一些掺杂剂用水或粘合剂调合，经研磨后使其均匀混合，然后将混合好的膏状物倒入模具，埋入加热丝和测量电极，经传统的制陶方法烧结。最后将加热丝和电极

7、焊在管座上，加上特制外壳就构成器件。　　图烧结型气敏元件　　图旁热式器件结构图和符号　　旁热式气敏器件和管蕊是在陶瓷内放置高阻加热丝，在瓷管外涂梳状电极，再在电极外涂气敏半导体材料，这种结构形式的稳定性有了明显提高。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　电极　　加热器　　电极电极测　　量　　电　　极(b)符号　　电极陶瓷绝缘管绕结体(a)

8、结构　　图　旁热式气敏器件的结构和符号　　厚膜型气敏器件　　厚膜型气敏器件是将SnO2和ZnO等材料与3％～15％重量的硅凝胶混合制成能印刷的厚膜胶，把厚膜胶用丝网印制到装有铂电极的氧化铝绝缘