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气体传感器

气体传感器 ppt:MEMS-气体传感器简介(英文版)ppt课件

发布日期:2022-10-09 点击率:63


气体传感器 ppt:MEMS-气体传感器简介(英文版)ppt课件  第1张

气体传感器 ppt:MEMS-气体传感器简介(英文版)ppt课件

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1、MEMS GAS SENSOR,COMPOSITION OF GAS SENSOR,CONTENTS,1、Introduction and Application 2、The classification and the principle of sensor 3、Processing and manufacturing sensor,INTRODUCTION AND APPLICATION,Gas detection in peoples production life applications is very extensive, especially in the aspects of

2、safety in production, such as, mine operation, gas production and transportation. Gas sensor is directly related to peoples life and property safety.,INTRODUCTION AND APPLICATION,Microelectromechanical systems (MEMS) technology is the micro device manufacturing method based on the development of mic

3、roelectronic technology, first in the accelerometer (加速度计), a pressure pickup (压力传感器) field. With the increase of film technology with Thin film technology (薄膜技术) development, in recent years the MEMS sensors have been widely concerned in the chemical gas detection.,INTRODUCTION AND APPLICATION,The

4、following are some of the gas sensor:,INTRODUCTION AND APPLICATION,MEMS gas sensor is compared with the traditional detection method, has the advantages of small size, high sensitivity, fast response, easy to integrate and many other advantages, is one of the main direction of the future development

5、 of gas sensors.,THE CLASSIFICATION AND THE PRINCIPLE OF SENSOR,According to different detection theory can be divided into: 1、 based on the gas self photoacoustic spectroscopy and optical properties of MEMS gas sensor 2、Gas sensors sensitive materials based on adsorption principle 3、Gas sensor for

6、inflammable and explosive gas catalytic combustion 4、 Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometry technology of gas sensor,THE CLASSIFICATION AND THE PRINCIPLE OF SENSOR,1、 based on the gas self photoacoustic spectroscopy and optical properties of MEMS gas sensor:,Photoacoustic gas sensor consists of

7、 a modulated light source , photoacoustic cell , high sensitive microphone 3 main part of the system .,The principle of process:,THE CLASSIFICATION AND THE PRINCIPLE OF SENSOR,1) light gas specific modulation frequency, the gas molecule in its excited state;,2) by gas molecules induced by impact way

8、 to release the absorbed energy;,THE CLASSIFICATION AND THE PRINCIPLE OF SENSOR,The principle of process:,3) the heat effect generated gas collisions, gas heating expansion heat wave, its frequency and the same frequency modulation light;,4) high sensitive microphone sampling of the heat wave;,2、Gas

9、 sensors sensitive materials based on adsorption principle:,THE CLASSIFICATION AND THE PRINCIPLE OF SENSOR,Surface acoustic wave (SAW) gas sensor is Bryant et al in 1981 for the first time put forward the SAW for gas sensitive research, and design the SAW gas sensor model of gas sensitive layer adso

10、rption. With the development of MEMS technology, the SAW gas sensor has been miniaturized, sensitivity, selectivity and other performance parameters have been improved.,THE CLASSIFICATION AND THE PRINCIPLE OF SENSOR,The principle of process:,1) SAW generator vibration, the receiver receives the vibr

11、ation signal, and the phase sensitive detection circuit detection and accept the shock wave phase difference;,2) gas molecules attached to the film made of sensitive materials, conducting properties of materials change, phase two wave difference change.,The phase sensitive detection circuit,The prin

12、ciple of catalytic combustion type gas sensor from the gas sensor for methane, macro, CO and other inflammable and explosive gas detection.,THE CLASSIFICATION AND THE PRINCIPLE OF SENSOR,3、 Gas sensor for inflammable and explosive gas catalytic combustion:,THE CLASSIFICATION AND THE PRINCIPLE OF SEN

13、SOR,The principle of process:,When there are flammable and explosive gases in the air, gas molecules in the catalytic oxidation reaction catalyst surface, and emit heat. The thermistor temperature change can be converted to electrical signals, and the reference film compared to get gas volume fracti

14、on changes.,THE CLASSIFICATION AND THE PRINCIPLE OF SENSOR,4、 Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometry technology of gas sensor,FAIMS technology is the technology of ion mobility spectrometry (IMS) based on the development of, gas sensor FAIMS technology can be used in many fields, such as atmosph

15、eric toxic gas detection based on, and has the feature of small volume accuracy.,THE CLASSIFICATION AND THE PRINCIPLE OF SENSOR,The principle of process:,1) carrier gas mixed with the sample ionization after ion gate to the ion drift region,2) at high (greater than 11 000V / cm) under the effect of

16、alternating electric field, the migration velocity of different ions for nonlinear (nonlinear) changes, relevant, this change and ion characteristics therefore, ion high electric field can differentiate between low field mobility similar.,Alternating electric field to add a DC bias voltage, high ele

17、ctric field transfer effects offset detecting gas ions.,THE CLASSIFICATION AND THE PRINCIPLE OF SENSOR,The principle of process:,3) in the sample testing process to the DC bias voltage is analyzed in the sample gas composition of scanning.,PROCESSING AND MANUFACTURING SENSOR,In the processing of SAW

18、 gas sensor as an example,1) micromachined tuning fork,Processing method of machining micro fork is similar to the wishbone MEMS acceleration sensor, can adopt lithographic manner through the processing.,PROCESSING AND MANUFACTURING SENSOR,In the processing of SAW gas sensor as an example,2) thin films,Preparation of thin film by deposition will sensitive material ionized deposition on the substrate.,In the processing of SAW gas sensor as an example,PROCESSING AND MANUFACTURING SENSOR,3) package,In general, encapsulation of SAW gas sensor with MEMS device common.,THANK YOU!,

气体传感器 ppt:MEMS-气体传感器简介(英文版)ppt课件  第2张

气体传感器 ppt:气体传感器及其应用.ppt

气体传感器及其应用  一、气敏传感器概述 二、半导体气体传感器  三、常见气体传感器及其应用  自动控制排气扇和声光报警电路的设计 具有自动控制排气扇和声光报警功能的报警电路,设计时可根据情况分别对待,有害气体浓度达到0.15%时,排气扇首先自动开启,使有害气体排出,且发光二极管LED2发光。空气洁净后,排气扇自动关闭。只有当有害气体泄漏严重,排气无效,浓度达到0.2%时,报警电路才发出声光报警。 *长江工程职业技术学院自动化教研室 *长江工程职业技术学院自动化教研室 课题  气体传感器的分类及特性   任务目标 ★ 熟悉气体传感器的主要特性; ★ 会分析常见的气体传感器应用电路; ★ 能够完成带有自动控制排气扇和报警功能的电路设计和调试。 我们生活在气体的环境之中,气体与我们的日常生活密切相关。我们对气体的感知是用鼻子这个器官,而气敏传感器其作用就相当于我们的鼻子,可“嗅”出空气中某种特定的气体或判断特定气体的浓度,从而实现对气体成分的检测和监测,以改善人们的生活水平,保障人们的生命安全。 需要检测的气体种类繁多,它们的性质也各不相同,所以不可能用一种方法来检测所有气体。对气体的分析方法也随气体的种类、成分、浓度和用途而异。目前主要应用的气体检测方法有电气法、电化学法和光学法等。 电气法是利用气敏器件(主要是半导体气敏器件)检测气体,是目前应用最为广泛的气体检测方法。 电化学法是利用电化学方法,使用电极与电解液对气体进行检测。 光学法是利用气体的光学折射率或光吸收等特性检测气体。 半导体气体传感器主要是以氧化物半导体为基本材料制成,当半导体气敏元件同气体接触时,气体吸附于元件表面,使得半导体的导电率发生变化,从而检测待测气体的成分及浓度。 半导体气体传感器大体上分为电阻式和非电阻式两种。电阻式半导体气体传感器是用氧化锡、氧化锌等金属氧化物材料制作的敏感元件,利用其阻值的变化来检测气体的浓度。非电阻式半导体气体传感器主要有金属/半导体结型二极管和金属栅的MOS场效应管的传感器,利用它们与气体接触后整流特性或阈值电压的变化来实现对气体的测量。在此只介绍电阻式气体传感器。 1.气敏电阻的工作原理  气敏电阻的材料是金属氧化物如氧化锡、氧化锌等,它们在常温下是绝缘的,制成半导体后却显出气敏特性。通常元件工作在空气中,空气中的氧、二氧化氮这样的氧化性气体——电子接收性气体,接受来自半导体材料的电子,结果使N型半导体材料的载流子数量减少,使表面电导率减小,从而使元件处于高阻状态。一旦元件与被测还原性气体——电子供给性气体(如H2、CO、碳氢化合物和酒类)接触,半导体的载流子增多,使元件电阻减小。 该类气敏元件通常工作在高温状态(200~450℃),目的是为了加速上述的氧化还原反应。例如,用氧化锡制成的气敏元件,在常温下吸附某种气体后,其电导率变化不大,若保持这种气体浓度不变,该元件的电导率随元件本身温度的升高而增加,尤其在100~300℃范围内电导率变化很大,显然半导体电导率的增加是由于多数载流子浓度增加的结果。 由上可知,气敏电阻工作时需要本身的温度比环境温度高很多。因此,气敏电阻结构上有电阻丝加热器。 气敏电阻的基本测量电路 : 图5-1  气敏元件的测量电路及气敏元件输出电压与温度的关系  2.氧化锡气敏器件  SnO2是一种白色粉末状的金属氧化物,其多结晶体材料具有气敏特性。SnO2气敏器件当前主要有三种类型:烧结型、薄膜型和厚膜型。 (1)烧结型SnO2气敏器件 这种器件是以多孔质陶瓷SnO2为基本材料,添加不同物质,采用传统制陶工艺进行烧结。烧结时在材料中埋入加热电阻丝和测量电极,制成管芯,然后将加热电阻丝和测量电极引线焊在管座上,并将管芯罩覆在不锈钢网中而制成器件。这种器件主要用于检测还原性气体、可燃性气体和液体蒸汽。器件工作时需加热至300℃左右,按其加热方式不同,又分为直热式和旁热式两种气敏器件。   ① 直热式SnO2气敏器件:直热式器件的结构如图5-2所示。器件管芯由三部分组成:SnO2基本材料、加热电阻丝和电极丝。加热电阻丝和电极丝直接埋在SnO2材料内,然后烧结制成。工作时加热电阻丝通电加热,使器件达到工作温度,测量电极丝用于器件电阻值变化的测量。 图5-2  直热式气敏器件结构与符号  这种器件的优点是:制造工艺简单、功耗小、成本低,可在高压回路中使用,可制成价格低廉的可燃气体报警器。  这种器件的缺点是:热容量小,易受环境气流的影响,测量回路和加热回路之间没有隔离,互相影响。 ② 旁热式SnO2气敏器件:旁热式气敏器件如图5-3所示。其管芯增加了一个陶瓷管,在管内放进一个高阻加热丝,管外涂梳状金电极作测量极,在金电极外涂SnO2材料。  图5-3  QM—N5外形和符号  这种结构克服了直热式器件的缺气体传感器 ppt:MEMS-气体传感器简介(英文版)ppt课件  第3张

气体传感器 ppt:气体传感器的研究背景 ppt

2022深圳国际消费电子展览会

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 中国(深圳)国际消费电子展览会简称“SCE2022”,致力于为中国消费电子生产企业、代加工商、代理商、国内国际采购商、零配件商、相关产业服务供应商等打造全面、集中的一站式采购交易合作平台,汇聚了全球最顶级的产品体验场景、贸易商洽机会、技术战略交流环境、品牌传播声量、多维度用户人群、跨界交流平台、资本市场关注,是提升产业社会关注度和影响力,为参展品牌和合作伙伴全面赋能的重要平台。

2022深圳国际智能安防展览会-安博会

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 2022 深圳 国际智能安防展览会简称“ISE 2022”。伴随着智能安防行业的快速发展,已被越来越多的企业列入每年必选展会,也成为各采购商选购的理想平台。在市政府大力发展智能安防行业的利好政策下,2022 深圳 国际智能安防展以“智慧AI,赋能安防”为主题,聚焦5G+AIoT、云计算、大数据、物联网+、边缘计算等,重点展示公共安全、视频监控、智能门禁、智慧社区、智慧消防、智慧应急、智慧警务、智能

Nordic Semiconductor SoC为最复杂的物联网应用推出高级安全功能

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2022第十届国际智能家居展览会(深圳站)

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 中国(深圳)第十届国际智能家居展览会简称“C-SMART2022”,作为智能家居行业的经贸盛会,集结了一大批国内外的全屋智能家居、智能安防、智慧社区、智能卫浴、智能遮阳、智慧酒店、智能照明、智能建筑、智慧办公、智能家电、云平台、智能影院、5G+AIOT等行业的著名企业,展示内容紧扣行业发展脉搏,是第一时间洞悉行业发展趋势,对话行业主管部门、拓展亚太市场的重要平台。

2022第九届深圳国际物联网展览会

新物联号:励纳展览                              2021-11-17    共有: 49 浏览
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2022第九届深圳国际人工智能展览会

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 2021第九届深圳国际人工智能展览会简称“AIE ”伴随着人工智能行业的快速发展,已被越来越多的企业列入每年必选展会,也成为各采购商选购的理想平台。在深圳大力发展智能行业的利好政策下,2021深圳国际人工智能展以“人工智能,未来已来”为主题,进一步突出专业性、国际化特色,采取展览、论坛、推介会等多种形式促进产业的合作、发展与共赢。我们诚挚邀请您积极参与本次展会盛宴,相聚羊城、共同分享深圳人工智能展

商米SUNMI V系列全新升级,打造数字化好拍档

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 11月17日,商米V系列经典再升级,全新V2s PLUS和V2s两款产品发布,功能、性能大幅度提升的同时,产品自身的防护更强,应用场景也更加多元。

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 随着人工智能 (AI) 和机器学习的不断进步,英伟达( NVDA ) 和高级微设备( AMD ) 行业合作伙伴 Rambus ( RMBS ) 继续为计算、游戏和图形行业解决内存和处理之间的瓶颈。

Grammarly以130亿美元的估值筹集了2亿美元,让您成为使用AI的更好作家

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工业4.0时代下的自连边缘计算解决方案

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 自连科技特别定制工业互联方案,利用工业物联网的技术帮助企业实现工业智能化。随着工业信息化的逐渐深入以及智能化物联网技术的发展,工业行业通过物联网技术追求提升效率,保障安全又可以控制成本的智能化升级方案是工业4.0智能时代下应运而生的需求。因此,制定行之有效的升级部署方案,需从数据采集、连接、传输、处理应用来系统性解决监测、控制操作等问题,从而实现由点到面的全局管理。

深圳2022中国元宇宙展览会

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 2021年,元宇宙迎来爆发,各路资本也纷纷下场,围绕元宇宙正形成 一个庞大的产业链,也被投资界认为是宏大且有巨大商业价值的投资 领域。2021年也被称为是「元宇宙」元年。 如何在风起云涌的元宇宙浪潮中抢占先机。

2022中国(北京)国际半导体博览会

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 “2022中国(北京)国际半导体博览会”将于2022年6月27-29日在北京国家会议中心隆重举办,经过多年的发展,已成为国内外具有一定影响力的半导体业界盛会。涵盖了半导体技术制造的各个方面,包括设备、设计、光刻、集成、材料、流程、制造以及新兴半导体科技和硅材料应用等。除此之外,诺贝尔奖获得者、各大公司高层代表以及业内专家们齐聚一堂,聚焦行业热点话题,就LED、半导体材料以及微电子机械系统等进行探讨

2022中国工业自动化展,2022东莞工业物联网展览会

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 展会名称:CMM工业自动化&工业装配与传输技术展,同期展会:东莞国际芯片及半导体产业博览会Chips&SemiconS。
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2022中国电子制造自动化设备展览会

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 展会名称:CMM电子制造自动化&资源展,同期展会:东莞国际芯片及半导体产业博览会Chips&SemiconS。CMM电子制造自动化&资源展全面展示智能制造生产过程中的自动化、制造环境、品管技术、工装夹具、过程材料、智能仓储、信息化技术等资源,以满足电子工厂在智能制造转型道路上的各类需求。
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2022东莞半导体芯片展|材料展|封装测试|设备展

新物联号:展会宣传张                             2021-11-19    共有: 38 浏览
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科技引领绿色发展,2021河北·中日节能环保科技发展高峰云论坛将于11月24日线上举办

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 为落实党和国家关于经济结构升级、绿色转型、可持续发展等战略部署,进一步落实河北省产业转型升级、构建京津冀生态环境共同体的战略布局,“科技引领绿色发展,2021河北·中日节能环保科技发展高峰云论坛”将于11月24日在线上隆重召开。

2022北京第十五届物联网展览会

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 目前我国AIOTE智能物联网行业经济体量已达2万亿元,行业规模正在超预期增长,国内物联网及相关企业超过3万家,其中中小企业占比超过85%。AIOTE智能物联网在各行各业的应用不断深化,将催生大量的新技术、新产品、新应用、新模式。未来巨大的市场需求将为物联网相关企业带来难得的发展机遇和广阔的发展空间。

区块链钱包imtoken钱包简介说明

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 在虚拟资产区块链钱包里,IMtoken是非常出名的。这款区块链钱包的安全性级别是非常高的,它设立了多重签名可以有效防盗,还支持多种钱包类型,资产状况一目了然,操作也非常简单。imToken是一款区块链数字资产管理工具,为用户提供安全、可信赖的数字资产管理服务。

智慧停车反向寻车蓝牙信标室内导航定位原理及系统功能

新物联号:极光通信                              2021-11-21    共有: 78 浏览
 在覆盖蓝牙信标的区域,蓝牙信标周期性地广播IBeacon信号,手机接收到信号后,通过本地算法根据信号的强弱,生成手机所在位置的特征值,并根据特征值生成终端的位置信息。使用手机终端的用户在不同位置接收到的蓝牙信号的特征值不同,通过对比系统生成的特征值与接收到的特征值进行比对,从而判断用户所在的位置。

元宇宙概念meta由来及发展状况

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 最近,元宇宙概念由于Facebook加入,炒的更加火热。元宇宙(metaverse)一词,诞生于1992年的科幻小说《雪崩》,小说描绘了一个庞大的虚拟现实世界,在这里,人们用数字化身来控制,并相互竞争以提高自己的地位,到现在看来,描述的还是超前的未来世界。 元宇宙是在扩展现实(XR)、区块链、云计算、数字孪生等新技术下的概念具化。

气体传感器 ppt:气体传感器讲解.ppt

8.4.2 半导体气体传感器 由于空气中的含氧量大体上是恒定的, 因此氧的吸附量也是恒定的,器件阻值也相对固定。 若气体浓度发生变化,其阻值也将变化。根据这一特性,可以从阻值的变化得知吸附气体的种类和浓度。 半导体气敏时间(响应时间)一般不超过1min。 N型材料有SnO2、ZnO、TiO等,P型材料有MoO2、CrO3等。   1. 半导体气敏元件的特性参数 (1)气敏元件的电阻值 将电阻型气敏元件在常温下洁净空气中的电阻值,称为气敏元件(电阻型)的固有电阻值,表示为Ra。 一般其固有电阻值在(103~105)Ω范围。 测定电阻型气敏元件的电阻值,必须在洁净空气中进行。 洁净空气的定义教材中8-6表给出详细说明。 (2)气敏元件的灵敏度 表征气敏元件对于被测气体的敏感程度的指标。 它表示气体敏感元件的电参量(如电阻型气敏元件的电阻值)与被测气体浓度之间的依从关系。 表示方法有三种: (a)电阻比灵敏度K (b)气体分离度? (c)输出电压比灵敏度KV (3)气敏元件的分辨率 表示气敏元件对被测气体的识别(选择)以及对干扰气体的抑制能力。 气敏元件分辨率S表示为:   Va—气敏元件在洁净空气中工作时,负载电阻上的输出电压; Vg—气敏元件在规定浓度被测气体中工作时,负载电阻上的电压; Vgi—气敏元件在i种气体浓度为规定值中工作时,负载电阻的电压;  (4)气敏元件的响应时间 表示在工作温度下,气敏元件对被测气体的响应速度。 一般从气敏元件与一定浓度的被测气体接触时开始计时,直到气敏元件的阻值达到在此浓度下的稳定电阻值的63%时为止,所需时间称为气敏元件在此浓度下的被测气体中的响应时间,通常用符号tr表示。  (5)气敏元件的恢复时间 表示在工作温度下,被测气体由该元件上解吸的速度,一般从气敏元件脱离被测气体时开始计时,直到其阻值恢复到在洁净空气中阻值的63%时所需时间。 (6)初期稳定时间 长期在非工作状态下存放的气敏元件,因表面吸附空气中的水分或者其他气体,导致其表面状态的变化,在加上电负荷后,随着元件温度的升高,发生解吸现象。 因此,使气敏元件恢复正常工作状态,需要一定的时间,称为气敏元件的初期稳定时间。  (7)气敏元件的加热电阻和加热功率  气敏元件一般工作在200℃以上高温。 为气敏元件提供必要工作温度的加热电路的电阻(指加热器的电阻值)称为加热电阻,用RH表示。 直热式的加热电阻值一般小于5Ω; 旁热式的加热电阻大于20Ω。 气敏元件正常工作所需的加热电路功率,称为加热功率,用PH表示。一般在(0.5~2.0)W范围。  2. 烧结型SnO2气敏元件 SnO2系列气敏元件有烧结型、薄膜型和厚膜型三种。 烧结型应用最广泛性。 根据加热方式分为: 直接加热式 旁热式  2. 烧结型SnO2气敏元件 图5 气敏半导体传感器的器件结构 (a) 烧结型气敏器件;  (b) 薄膜型器件;  (c) 厚膜型器件  2. 烧结型SnO2气敏元件 图5 气敏半导体传感器的器件结构 (a) 烧结型气敏器件;  (b) 薄膜型器件;  (c) 厚膜型器件  2. 烧结型SnO2气敏元件 图5(a)为烧结型气敏器件。 这类器件以SnO2半导体材料为基体,将铂电极和加热丝埋入SnO2材料中,用加热、加压、温度为700~900℃的制陶工艺烧结成形。因此,被称为半导体陶瓷,简称半导瓷。 半导瓷内的晶粒直径为1μm左右,晶粒的大小对电阻有一定影响,但对气体检测灵敏度则无很大的影响。 烧结型器件制作方法简单,器件寿命长;但由于烧结不充分,器件机械强度不高,电极材料较贵重,电性能一致性较差,因此应用受到一定限制。   2. 烧结型SnO2气敏元件 图5(b)为薄膜型器件。 它采用蒸发或溅射工艺,在石英基片上形成氧化物半导体薄膜(其厚度约在100nm以下),制作方法也很简单。 实验证明,SnO2半导体薄膜的气敏特性最好, 但这种半导体薄膜为物理性附着,因此器件间性能差异较大。 2. 烧结型SnO2气敏元件 图5(c)为厚膜型器件。 这种器件是将氧化物半导体材料与硅凝胶混合制成能印刷的厚膜胶,再把厚膜胶印刷到装有电极的绝缘基片上,经烧结制成的。 由于这种工艺制成的元件机械强度高,离散度小,适合大批量生产。 2. 烧结型SnO2气敏元件 这些器件全部附有加热器,它的作用是将附着在敏感元件表面上的尘埃、油雾等烧掉,加速气体的吸附,从而提高器件的灵敏度和响应速度。 加热器的温度一般控制在200~400℃左右。 由于加热方式一般有直热式和旁热式两种,因而形成了直热式和旁热式气敏元件。   2. 烧结型SnO2气敏元件 直热式气敏器件的结构及符号如图6所示。 直热式器件是将加热丝、测量丝直接埋入SnO2或ZnO等粉末中烧结而成的,工作时加热丝通电,测量丝用

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