氣體傳感器闡述

按質(zhì)量計算，在SnO2中加入3～5％的ThO2，5％的Sm2．在600℃的H2氣氛中燒結(jié)，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(jié)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(nèi)，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(jié)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。

氣體傳感器樣式

1、靈敏度

當(dāng)氫氣濃度較低時，氫氣敏MOSFET靈敏度很高，1ppm氫氣濃度變，△UT的值可達到10mV，當(dāng)氫氣濃度較高時，傳感器的靈敏度會降低。

2、對氣體選擇性

鈀原子間的“空隙”恰好能讓氫原子通過，因此，鈀柵只允許氫氣通過，有很好的選擇性。

3、響應(yīng)時間

這種器件的響應(yīng)時間受溫度、氫氣濃度的影響，一般溫度越高，氫氣濃度越高，響應(yīng)越快，常溫下的響應(yīng)時間為幾十秒。

氣體傳感器定做

4、穩(wěn)定性

實際應(yīng)用中，存在UT隨時間漂移的特性，為此，采用在HCl氣氛中生長一層SiO2絕緣層，可以顯著改善UT的漂移。

除氫氣外，其他氣體不能通過鈀柵，制作其他氣體的Pd—MOSFET氣敏傳感器要采用一定措施，如制作CO敏MOSFET時要在鈀柵上制作約20nm的小孔，就可以允許CO氣體通過。另外，由于Pd—MOSFET對氫氣有較高的靈敏度，而對CO的靈敏度卻較低，為此可在鈀柵上蒸發(fā)一層厚約20nm的鋁作保護層，阻止氫氣通過。鈀對氨氣分解反應(yīng)的催作用較弱，為此，要先在SiO2絕緣層上沉淀一層活性金屬，如Pt、Ir、La等。再制作鈀柵，可制成氨氣敏MOSFET。