金属氧化物在常温下是绝缘的
发布时间:2014/11/11 12:13:48 访问次数:2118
金属氧化物在常温下是绝缘的,制成半导体后却显示气敏特性。通常气敏传感器工作在空气中, RHRG3060空气中的02和N02等电子兼容性大的气体,接受来自半导体材料的电子而吸附负电荷,使N型半导体材料的表面空间电荷层区域的传导电子减少使表面电导减小,从而使气敏传感器处于高阻状态。一旦气敏传惑器与被测还原性气体接触,还原性气体就会与吸附的02起反应,将被02束缚的电子释放出来,敏感膜表面电导增加,使元件电阻减小。此类气敏电阻通常工作在高温状态(200~ 450℃),目的是为了加速上述的氧化还原反应。例如,用氧化锡制成的气敏元件,在常温下吸附某种气体后,其电导率变化不大,若保持这种气体浓度不变,该电阻的电导率随传感器本身温度的升高而增加,尤其在100~3000C范围内电导率变化很大。显然,半导体电导率的增加是由于多数载流子浓度增加的结果。气敏电阻的基本测量电路如图10-1 (a)所示,图中EH为加热电源,E。为测量电源,气敏电阻值的变化将引起电路中电流的变化,输出电压(信号电压)由电阻R。上取出。氧化锡、氧化锌材料气敏元件输出电压与温度的关系如图10-1 (b)所示。
由上述分析可以看出,气敏传感器工作时需要本身的温度比环境温度高很多。因此,气敏传感器结构上,有电阻丝加热,结构如图10 -2所示,图中l和2是加热电极,3和4是气敏电阻的一对电极。
气敏传感器在低浓度下灵敏度高,而高浓度下灵敏度趋于稳定值,因此它常用于检查可燃性气体泄漏等。
金属氧化物在常温下是绝缘的,制成半导体后却显示气敏特性。通常气敏传感器工作在空气中, RHRG3060空气中的02和N02等电子兼容性大的气体,接受来自半导体材料的电子而吸附负电荷,使N型半导体材料的表面空间电荷层区域的传导电子减少使表面电导减小,从而使气敏传感器处于高阻状态。一旦气敏传惑器与被测还原性气体接触,还原性气体就会与吸附的02起反应,将被02束缚的电子释放出来,敏感膜表面电导增加,使元件电阻减小。此类气敏电阻通常工作在高温状态(200~ 450℃),目的是为了加速上述的氧化还原反应。例如,用氧化锡制成的气敏元件,在常温下吸附某种气体后,其电导率变化不大,若保持这种气体浓度不变,该电阻的电导率随传感器本身温度的升高而增加,尤其在100~3000C范围内电导率变化很大。显然,半导体电导率的增加是由于多数载流子浓度增加的结果。气敏电阻的基本测量电路如图10-1 (a)所示,图中EH为加热电源,E。为测量电源,气敏电阻值的变化将引起电路中电流的变化,输出电压(信号电压)由电阻R。上取出。氧化锡、氧化锌材料气敏元件输出电压与温度的关系如图10-1 (b)所示。
由上述分析可以看出,气敏传感器工作时需要本身的温度比环境温度高很多。因此,气敏传感器结构上,有电阻丝加热,结构如图10 -2所示,图中l和2是加热电极,3和4是气敏电阻的一对电极。
气敏传感器在低浓度下灵敏度高,而高浓度下灵敏度趋于稳定值,因此它常用于检查可燃性气体泄漏等。