반도체 센서:
반도체 가스 센서는 저항형과 비저항형(접합형, MOSFET형, 정전용량형)으로 구분할 수 있습니다. 저항성 가스 센서의 원리는 가스 분자가 민감한 물질의 저항을 변화시킨다는 것입니다. 비저항성 가스 센서에는 주로 M()s 다이오드, 접합 다이오드 및 전계 효과 트랜지스터(M()SFET)가 포함됩니다. 이는 민감한 가스가 MOSFET의 켜기 전압을 변경한다는 원리를 활용합니다. 그 원리 구조는 ISFET 이온 감지 센서의 구조와 동일합니다 와이아이반도체.
반도체 센서는 반도체 표면의 가스의 산화환원 반응을 이용하여 민감한 소자의 조직을 변화시킴으로써 만들어집니다. 반도체 장치가 정상 상태로 가열될 때. 가스가 반도체 표면에 접촉하여 흡착되면 흡착된 분자가 먼저 물체 표면에서 자유롭게 확산됩니다. 운동 에너지의 손실, 분자의 일부는 증발되고 잔류 분자의 다른 부분은 열적으로 분해되어 물체 표면에 흡착됩니다. 반도체의 일함수가 흡착된 분자의 친화력보다 작을 때, 흡착된 분자는 장치에서 전자를 빼앗아 음이온 흡착이 되고, 반도체 표면은 전하층을 나타냅니다.
접합 센서:
접합 감지 장치는 가스 감지 다이오드라고도 합니다. 이 유형의 가스 감지 장치는 가스를 사용하여 다이오드의 정류 특성을 변경하여 작동합니다. 그 원리는 귀금속 Pd가 수소에 선택적이고 반도체와 접촉하여 접촉 장벽을 형성한다는 것입니다. 다이오드가 순방향 바이어스되면 반도체에서 금속으로의 전자 흐름이 증가합니다. 그래서 앞으로 방향이 진행되고 있습니다. 음의 바이어스가 적용되면 캐리어는 본질적으로 변경되지 않습니다. 이것이 쇼트키 다이오드의 정류 특성이다. 검출 분위기에서는 수소 흡착으로 인해 발생합니다. 귀금속의 일함수가 변하고 접촉 장벽이 약화됩니다. 결과적으로 캐리어가 증가하고 순방향 전류가 증가하여 다이오드의 정류 특성 곡선이 왼쪽으로 이동합니다.
MOSFET 유형 센서:
가스 감지 다이오드의 특성 곡선이 왼쪽으로 이동하는 것은 다이오드의 전도 전압의 변화로 간주할 수 있습니다. 이 특성이 FET의 게이트에서 발생하면 FET의 임계 전압 UT가 변경됩니다. 이 원리를 사용하여 MOSFET 가스 센서를 만들 수 있습니다. 수소 감지 MOSFET은 가장 일반적인 가스 감지 장치 중 하나로 금속 팔라듐(Pd)을 사용하여 팔라듐 게이트를 만듭니다. 수소가 포함된 대기에서. 팔라듐의 촉매작용으로 인해 수소 분자는 팔라듐과 실리카의 경계면으로 확산되는 수소 원자로 분해됩니다. 결국 MOSFET의 문턱전압 UT가 변하게 된다. MOSFET이 포화 영역에서 작동하도록 하기 위해 게이트-드레인이 단락되는 경우가 많습니다. 이때, 드레인 전류 ID = β(UGS-UT) 2 이고, 이 회로를 이용하여 수소 농도를 측정할 수 있다.
실제 응용에서는 UT가 시간에 따라 표류하는 특성이 있습니다. 이를 위해 SiO2 절연층 층이 HCl 분위기에서 성장하여 UT의 드리프트를 크게 향상시킬 수 있습니다. 수소 이외의 가스는 팔라듐 그리드를 통과할 수 없습니다. Pd-MOSFET 가스 센서를 다른 가스로 만들려면 특정 조치를 취해야 합니다. 예를 들어 CO 감지 MOSFET을 만들 때 CO 가스가 통과할 수 있도록 팔라듐 게이트에 약 20nm의 작은 구멍을 만들어야 합니다. 또한 Pd-MOSFET은 수소에 대한 민감도가 높기 때문에 CO에 대한 민감도가 낮습니다. 이를 위해 팔라듐 게이트 위에 약 20nm 두께의 알루미늄 층을 보호층으로 증발시켜 수소의 통과를 방지할 수 있다.
고체 전해질 가스 센서:
고체 전해질은 수성 전해질과 동일한 이온 전도성 특성을 갖는 고체 물질입니다. 가스 센서로 사용할 때는 배터리입니다. 통기성 막을 통해 전해질의 가스를 용해할 필요가 없으므로 증발과 전극 소비 및 기타 문제를 피할 수 있습니다. 이 센서는 높은 전도성, 감도 및 선택성을 가지고 있습니다. 거의 석유화학, 환경 보호, 광업, 식품 및 기타 분야에서 널리 사용되었습니다. 그 중요성은 금속-산화물-반도체 가스 센서에 있어서는 부차적입니다.
부드러운 정밀도를 갖춘 휴대용 센서:
다중 가스 감지기는 가연성 가스, 독성 및 유해 가스 감지를 지원합니다. 다중 가스 검지기는 4가지 독성 가연성 가스를 동시에 모니터링할 수 있으며 가스 검지 매개변수 4와 1, 2와 1, 3과 1의 무료 사용자 정의를 지원합니다. 다중 가스 검지기, 방수, 방진, 정확한 검지 데이터, 소리 및 빛 경보, 긴 서비스 수명. 멀티 가스 감지기는 가스 누출, 제약 공장 및 기타 현장에서 사용할 수 있습니다.
