氣體敏感半導(dǎo)體傳感器的優(yōu)勢

 

氣體敏感半導(dǎo)體 (GSS) 技術(shù)是將智能測量技術(shù)應(yīng)用于專有加熱金屬氧化物半導(dǎo)體 (HMOS) 氣體傳感器。這項技術(shù)是 Aeroqual 獨有的，大多數(shù)測試過Aeroqual 的 GSS 臭氧傳感器的獨立專家都認為該傳感器是同類中好的低濃度臭氧測量 - 特別是在 1 到 100 ppb 范圍內(nèi)。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(yè)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(xué)家在大衛(wèi)威廉姆斯教授的帶領(lǐng)下所做的基礎(chǔ)工作。1990 年代中期，David 繼續(xù)在倫敦大學(xué)學(xué)院建立了一個卓越的氣體傳感器研究中心，新西蘭人 Geoff Henshaw 博士也加入了該中心。2000 年，這兩個人憑借對 HMOS 氣體傳感科學(xué)的深入了解，共同創(chuàng)立了 Aeroqual。

 

HMOS 傳感器基于某些金屬氧化物在目標氣體存在時電阻會發(fā)生變化的特性。這種電阻變化是由表面氧物質(zhì)通過與目標氣體反應(yīng)的損失或增加引起的。表面氧物質(zhì)在材料中充當(dāng)電子陷阱態(tài)，因此它們的濃度控制了材料的電阻率。如果氧化物為 n 型，CO 等還原性氣體會導(dǎo)致表面氧損失、導(dǎo)帶電子增加和電阻降低。氧化性氣體如 O3 會導(dǎo)致相反的行為。對于 p 型金屬氧化物，對目標氣體的電阻變化與 n 型相反。氣體濃度和電阻變化之間存在明確的關(guān)系，這導(dǎo)致目標氣體濃度的測量。由于導(dǎo)致金屬氧化物電阻變化的氣體反應(yīng)發(fā)生在表面，因此表面積和孔隙率等材料參數(shù)對整體氣體敏感性有影響。

 

為了針對特定氣體優(yōu)化 GSS 傳感器，需要控制許多元素：

 

金屬氧化物傳感層的組成

傳感層的微觀結(jié)構(gòu)、厚度、表面積和孔隙率

傳感器工作溫度和流量

傳感器封裝材料和設(shè)計

詢問電壓

控制軟件和算法

線性化和校準過程

 

需要掌握以上所有內(nèi)容才能達到 很高水平。這解釋了為什么許多制造 HMOS 傳感器的公司難以與 Aeroqual 的 GSS 傳感器展示的性能相匹敵。