半導體氣體傳感器是一種能夠檢測氣體濃度的傳感器,其工作原理基于半導體材料的特性。氣體傳感器的優(yōu)點(diǎn)包括高靈敏度、高準確度、高精度、可靠性高、壽命長(cháng)、易于維護等。本文將詳細介紹半導體氣體傳感器的工作原理及優(yōu)點(diǎn)。
一、半導體氣體傳感器的工作原理
半導體氣體傳感器的工作原理基于半導體材料的特性。半導體材料具有導電性、熱穩定性和光穩定性等特性,當氣體分子進(jìn)入半導體材料中時(shí),會(huì )與半導體材料中的雜質(zhì)結合,形成復合物。復合物具有導電性,可以導電通道,通過(guò)導電通道可以實(shí)現氣體分子的檢測。
當氣體分子進(jìn)入傳感器的氣相空間時(shí),與半導體材料中的雜質(zhì)結合,形成復合物。復合物會(huì )阻礙半導體材料的導電性,使得半導體材料中的電子被束縛,形成空穴??昭ㄔ趥鞲衅髦幸苿?dòng)時(shí),會(huì )與半導體材料中的電子發(fā)生電子空穴對,產(chǎn)生光子。光子的能量與氣體分子的光子能量相等時(shí),氣體分子的振動(dòng)能量會(huì )發(fā)生變化,從而可以檢測氣體的濃度。
半導體氣體傳感器通常由p型半導體和n型半導體組成。p型半導體具有高導電性,n型半導體具有低導電性。當氣體分子進(jìn)入傳感器的氣相空間時(shí),氣體分子與半導體材料中的雜質(zhì)結合,形成復合物。復合物會(huì )在p型半導體和n型半導體中產(chǎn)生空穴和電子。
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