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半导体气体传感器可分为电阻型和非电阻型(结型、MOSFET型、电容型)。电阻型气敏器件的原理是气体分子引起敏感材料电阻的变;非电阻型气敏器件主要有M()s二极管和结型二极管以及场效应管(M()SFET),它利用了敏感气体会改变MOSFET开启电压的原理,其原理结构与ISFET离子敏传感器件相同。
按质量计算,在SnO2中加入3~5%的ThO2,5%的Sm2.在600℃的H2气氛中烧结,制成厚膜器件,工作温度为400℃。则可作为CO检测器件。上图右图是烧结温度为600℃时气敏器件的特性。可看出,工作温度在170~200℃范围内,对H2的灵敏度曲线呈抛物线,而对CO改变工作温度则影响不大,因此,利用器件这一特性可以检测H2。而烧结温度为400℃制成的器件,工作温度为200℃时,对H2、CO的灵敏度曲线形状都近似呈直线,但对CO的灵敏度要高得多,可以制成对CO敏感的气体传感器。
非电阻型也是一类较为常见的半导体气敏器件,这类器件使用方便,无需设置工作温度,易于集成,得到了广泛应用。主要有结型和MOSFET型两种。 结型气敏传感器件又称气敏二极管,这类气敏器件是利用气体改变二极管的整流特性来工作的。其结构如下图左图所示。它的原理是:Pd对氢气具有选择性,它与半导体接触形成接触势垒。当二极管加正向偏压时,从半导体流向金属的电子将增加,因此正向是导通的。