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SnO2薄膜氣敏器件因具有良好的穩定性、能在較低的溫度下工作、檢驗氣體種類多、工藝成熟等優點,是目前的主流產品。此外,Fe2O3也是目前廣泛應用和研究的材料。除了傳統的SnO、SnO2和Fe2O3三大類外,目前又研究開發了一批新型材料,包括單一金屬氧物材料、復合金屬氧物材料以及混合金屬氧物材料。這些新型材料的研究和開發,大大提高了氣體傳感器的特性和應用范圍。
按質量計算,在SnO2中加入3~5%的ThO2,5%的Sm2.在600℃的H2氣氛中燒結,制成厚膜器件,工作溫度為400℃。則可作為CO檢測器件。上圖右圖是燒結溫度為600℃時氣敏器件的特性。可看出,工作溫度在170~200℃范圍內,對H2的靈敏度曲線呈拋物線,而對CO改變工作溫度則影響不大,因此,利用器件這一特性可以檢測H2。而燒結溫度為400℃制成的器件,工作溫度為200℃時,對H2、CO的靈敏度曲線形狀都近似呈直線,但對CO的靈敏度要高得多,可以制成對CO敏感的氣體傳感器。
氣敏二極管的特性曲線左移可以看作二極管導通電壓發生改變,這一特性如果發生在場效應管的柵極,將使場效應管的閾值電壓UT改變。利用這一原理可以制成MOSFET型氣敏器件。 氫氣敏MOSFET是一種最典型的氣敏器件,它用金屬鈀(Pd)制成鈀柵。在含有氫氣的氣氛中,由于鈀的催作用,氫氣分子分解成氫原子擴散到鈀與二氧硅的界面,最終導致MOSFET的閾值電壓UT發生變。使用時常將柵漏短接,可以MOSFET工作在飽和區,此時的漏極電流ID=β(UGS—UT)2,利用這一電路可以測出氫氣的濃度。