半導體氣敏元件
正文
利用氣敏半導體與可燃氣體接觸時電阻率變化的性質製成的感測器，又稱半導體氣敏電阻。在測量儀表中氣敏元件被接入電橋，由電橋輸出與被測可燃氣體濃度成一定關係的電信號。氣敏半導體材料一般為非化學配比的金屬氧化物製成的 P型或N型半導體，N型有氧化錫、氧化銦、氧化錳等,P型有氧化鉬、氧化鎳、氧化鈷等。元件的靈敏度因被測氣體的不同而異（見圖）,對乙醚、乙醇、氫以及正乙烷等具有較高靈敏度。一般,空氣中只要有0.1％濃度的一氧化碳或天然氣就足以提供警報的信號。由於氣敏元件是一種新型器件，對它的工作原理存在兩種解釋。一種解釋是,當半導體氣敏元件與可燃氣體接觸時,在它的表面將產生化學反應而放出熱量，使元件升溫而改變電阻率；另一種解釋是被測氣體與半導體之間產生載流子交換而引起電阻變化。常採用預熱電阻使元件表面升溫和摻雜過渡金屬化合物的方法來提高靈敏度和擴大測量範圍。半導體氣敏元件具有一定穩定性，使用時間、環境溫度、濕度對性能的影響不大。但它還不能作為一種精確的定量測量儀表，對它的穩定性、精度、復現性等還需進一步研究。根據氣敏元件的基本特性，目前已製成各種可燃氣體的濃度檢測器、探漏報警器，在石油、化工、採礦等工業部門廣泛套用。
半導體氣敏元件