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半导体臭氧气体传感器——人类的好帮手
发布者:精讯畅通 上传时间:2022 年 7 月 26 日
INGENUITY
背 景

提起传感器,大家应该不会陌生,它能将温度、压力、湿度等物理量以电学信号的形式输出,以达到显示和记录的目的。而气体传感器则是其中重要的组成部分,在检测有毒、易燃、易爆等气体方面不可或缺。下面以半导体臭氧气体传感器为例讲述其发展、结构及工作原理。

气体传感器的发展

20世纪70年代,来自荷兰的科学家Bergveld发明了对氢离子响应的离子敏感场效应晶体管,这标志了离子敏感半导体传感器的诞生。后来,人们发现金属氧化物半导体在处于一些还原性和氧化性气体中时,其电阻会随着气体浓度的不同而发生变化,由此引发了将半导体金属氧化物应用于气体传感器中的研究热潮。近年来,随着研究的进一步深入,以ZnO、SnO2、Fe2O3等为代表的n型半导体和以NiO、Co3O4等为代表的p型半导体广泛地出现在气体传感器的研究中,人们在此领域取得了丰硕的成果。

半导体臭氧传感器

精讯畅通的 MQ-131半导体臭氧传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较高的金属氧化物半导体材料。当传感器所处环境中存在臭氧时,传感器的电导率随空气中臭氧气体浓度的增加而减小。使用简 单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。 MQ-131 臭氧传感器对臭氧的灵敏度高,对氯气、二氧化氮等强氧化性气体也有一定的灵敏度,对有机干扰气体向与臭氧相反的方向反应。

半导体臭氧传感器主要应用于家庭气体报警器,便携式气体检测仪,工业级气体传感器。具有高灵敏度、高分辨率、低功耗、寿命长的优点。