氣體敏感半導(dǎo)體傳(chuán)感器的優勢

氣體敏感半導(dǎo)體傳(chuán)感器的優勢

 

氣體敏感半導體 (GSS) 技術是将智能測(cè)量技術應用於(yú)專有加熱金屬氧化物半導體 (HMOS) 氣體傳感器。這項技術是 Aeroqual 獨有的，大多數測(cè)試過Aeroqual 的 GSS 臭氧傳感器的獨立專家都認爲該傳感器是同類中好的低濃度臭氧測(cè)量 - 特别是在 1 到 100 ppb 範圍内。這些 GSS 傳感器始終能夠像臭氧分析儀一樣運行，而臭氧分析儀的價格是其價格的 10 倍。

 

Aeroqual在加熱金屬氧化物傳感器方面的專業知識可以追溯到 1980 年代英國哈維爾原子能研究中心的科學家在大衛威廉姆斯教授的帶領下所做的基礎(chǔ)工作。1990 年代中期，David 繼續在倫敦大學學院建立瞭(le)一個卓越的氣體傳感器研究中心，新西蘭人 Geoff Henshaw 博士也加入瞭(le)該中心。2000 年，這兩個人憑借對 HMOS 氣體傳感科學的深入瞭(le)解，共同創立瞭(le) Aeroqual。

 

HMOS 傳感器基於(yú)某些金屬氧化物在目标氣體存在時電阻會發生變化的特性。這種電阻變化是由表面氧物質通過與目标氣體反應的損失或增加引起的。表面氧物質在材料中充當電子陷阱态，因此它們的濃度控制瞭(le)材料的電阻率。如果氧化物爲 n 型，CO 等還原性氣體會導緻表面氧損失、導帶電子增加和電阻降低。氧化性氣體如 O3 會導緻相反的行爲。對於(yú) p 型金屬氧化物，對目标氣體的電阻變化與 n 型相反。氣體濃度和電阻變化之間存在明確的關系，這導緻目标氣體濃度的測量。由於(yú)導緻金屬氧化物電阻變化的氣體反應發生在表面，因此表面積和孔隙率等材料參數對整體氣體敏感性有影響。

 

爲瞭針對特定氣體優化 GSS 傳感器，需要控制許多元素：

 

金屬氧化物傳(chuán)感層(céng)的組成

傳(chuán)感層(céng)的微觀結構、厚度、表面積和孔隙率

傳(chuán)感器工作溫(wēn)度和流量

傳(chuán)感器封裝材料和設計(jì)

詢問電壓

控制軟件和算法

線性化和校準過程

 

需要掌握以上所有内容才能達到 很高水平。這解釋瞭爲什麽許多制造 HMOS 傳感器的公司難以與 Aeroqual 的 GSS 傳感器展示的性能相匹敵。