半导体气体传感器是利用半导体气敏元件作为敏感元件的气体传感器，是最常见的气体传感器，广泛应用于家庭和工厂的可燃气体泄露检测装置，适用于甲烷、液化气、氢气等的检测。
按照半导体变化的物理性质，又可分为电阻型和非电阻型两种。电阻型半导体气体传感器是利用半导体接触气体时其阻值的改变来检测气体的成分或浓度。
而非电阻型半导体气体传感器则是根据对气体的吸附和反应，使半导体的某些特性发生变化对气体进行直接或间接检测。
扩展资料：
半导体气体传感器是利用气体在半导体表面的氧化还原反应导致敏感元件电阻值发生变化而制成的。
当半导体器件被加热到稳定状态，在气体接触半导体表面而被吸附时，被吸附的分子首先在物体表面自由扩散，失去运动能量，一部分分子被蒸发掉。
另一部分残留分子产生热分解吸附在物体表面。当半导体的功函数小于吸附分子的亲和力，则吸附分子将从器件夺走电子而变成负离子吸附，半导体表面呈现电荷层。
参考资料来源：百度百科-半导体气体传感器
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第1个回答 2016-12-06
利用半导体与气体接触时电阻或功函数发生变化这一特性检测气体。气体传感器分为电阻式与非电阻式两种。
电阻式采用SnO2、ZnO等金属氧化物材料制备，有多孔烧结件、 厚膜、 薄膜等形式。根据半导体与气体的相互作用是发生在表面还是体内，又分为表面控制型与体控制型。表面控制型电阻式传感器包括SnO2系传感器、ZnO系传感器、其他金属氧化物(WO3、V2O5、CdO、Cr2O3等) 材料的传感器和采用有机半导体材料的传感器。体控制型电阻式传感器包括Fe2O3系传感器、ABO3型传感器和燃烧控制用传感器。这类传感器可检测甲烷、丙烷、氢、一氧化碳等还原性气体，氧、二氧化氮等氧化性气体，具有强吸附力的胺类和水蒸汽等。
非电阻式气体传感器利用气体吸附和反应时引起的功函数变化来检测气体。它可分为金属-半导体结二极管型传感器(利用金属与半导体界面上吸附气体时，二极管整流特性的变化)、MOS二极管型传感器(采用MOS结构，通过C-V特性的漂移检测气体)和MOS FET型传感器(通过MOS FET的阈值电压变化检测气体)。
半导体气体传感器灵敏度高，可用于可燃气体防爆报警器，CO、H2S等有毒气体的监测器。通过稳定性研究，一些传感器可用于气体浓度的定量监测。半导体气体传感器在防灾、环境保护、节能、工程管理、自动控制等方面有广泛的应用。
折叠离子传感器
半导体离子传感器体积很小，能直接插入生物体内进行连续测量，随时监视患者的病情。
半导体表面的电阻随垂直于表面的电场变化。利用这种场效应制成的绝缘栅场效应晶体管 (IGFET)可作为化学传感器。而在测量离子时，即称为离子灵敏场效应晶体管(ISFET)。ISFET的栅绝缘层表面只对特定的离子产生响应并形成离子感应层。这种界面电位的变化通过FET的漏极电流变化检出。ISFET的小型化不存在离子选择电极电阻过大的问题，它的输出阻抗很小。由于界面双电层的稳定性，即使在浓度很低的情况下也能检出界面电位的变化，因此具有很高的灵敏度(见场效应化学传感器)。ISFET可用来测量H+、Na+、K+、Ca++、Ag+、NH嬃等阳离子和F-、Cl-、Br-、I-、CN-等阴离子，还可制成复合ISFET(即同一 ISFET可测几种不同的离子)和FET型的参考电极(REFFET)等。
折叠生物传感器
改变 ISFET敏感膜或采用其他结构可以检出复杂的生物化学物质。这种传感器用于医疗、食品、医药、环境保护等方面。例如，在临床化学检查中，用固定酵素作电极的方法对血液中葡萄糖、淀粉酶、甲胍乙丙脂、尿素、尿酸进行分析，迅速而又简便。生物传感器正向检测更复杂的生物关联物质、免疫物质、细胞和微生物的方向发展。
采用集成化技术，将半导体传感器与信息处理电路集成于同一芯片，可以增加传感器的功能。此外，还可以在同一衬底上制作能检出不同对象的具有复合功能的半导体传感器器件。已出现单片集成传感器和混合集成传感器，将传感器与微处理机相结合可以制成具有自动补偿功能和预知判断功能的智能化器件。
半导体传感器优点是灵敏度高、可靠性好、可实现多功能、 小型化、 智能化，缺点是多感性、选择性差、在极限状态下(例如高温)不能使用。针对结晶型半导体传感器的不足，人们正在研究无定形半导体传感器。
折叠编辑本段气敏传感器
折叠用途
主要用于工业上天然气、煤气、石油化工等部门的易燃、易爆、有毒、有害气体的监测、预报和自动控制, 气敏元件是以化学物质的成分为检测参数的化学敏感元件。
折叠材料
气敏电阻的材料是金属氧化物半导体(分P型如氧化锡和N型如氧化钴)，合成材料有时还渗入了催化剂, 如钯(Pd)、铂(Pt)、银(Ag)等。
折叠工作原理
(1)敏感材料的功函数<吸附分子的电子亲和力→吸附分子从材料中夺取电子(负离子吸附、氧化型气体)，敏感材料的载流子减少-R↑，如O2 、NO等。
(2)敏感材料的功函数>吸附分子的离解能→吸附分子向材料释放电子(正离子吸附、还原型气体)，敏感材料的载流子增加-R↓，如H2、CO等。
(3)为提高气体灵敏度，一般需加热以加快氧化还原反应(到200~450℃),同时加热还能使附着在测控部分上的油雾、尘埃烧掉。
折叠类型及结构
(1)电阻型半导体气敏传感器
由三部分组成:敏感元件、加热器和外壳烧结型、薄膜型、厚膜型
(2)非电阻型半导体传感器
MOS二极管气敏器件
MOS场效应晶体管气敏器件
电阻式采用SnO2、ZnO等金属氧化物材料制备，有多孔烧结件、 厚膜、 薄膜等形式。根据半导体与气体的相互作用是发生在表面还是体内，又分为表面控制型与体控制型。表面控制型电阻式传感器包括SnO2系传感器、ZnO系传感器、其他金属氧化物(WO3、V2O5、CdO、Cr2O3等) 材料的传感器和采用有机半导体材料的传感器。体控制型电阻式传感器包括Fe2O3系传感器、ABO3型传感器和燃烧控制用传感器。这类传感器可检测甲烷、丙烷、氢、一氧化碳等还原性气体，氧、二氧化氮等氧化性气体，具有强吸附力的胺类和水蒸汽等。
非电阻式气体传感器利用气体吸附和反应时引起的功函数变化来检测气体。它可分为金属-半导体结二极管型传感器(利用金属与半导体界面上吸附气体时，二极管整流特性的变化)、MOS二极管型传感器(采用MOS结构，通过C-V特性的漂移检测气体)和MOS FET型传感器(通过MOS FET的阈值电压变化检测气体)。
半导体气体传感器灵敏度高，可用于可燃气体防爆报警器，CO、H2S等有毒气体的监测器。通过稳定性研究，一些传感器可用于气体浓度的定量监测。半导体气体传感器在防灾、环境保护、节能、工程管理、自动控制等方面有广泛的应用。
折叠离子传感器
半导体离子传感器体积很小，能直接插入生物体内进行连续测量，随时监视患者的病情。
半导体表面的电阻随垂直于表面的电场变化。利用这种场效应制成的绝缘栅场效应晶体管 (IGFET)可作为化学传感器。而在测量离子时，即称为离子灵敏场效应晶体管(ISFET)。ISFET的栅绝缘层表面只对特定的离子产生响应并形成离子感应层。这种界面电位的变化通过FET的漏极电流变化检出。ISFET的小型化不存在离子选择电极电阻过大的问题，它的输出阻抗很小。由于界面双电层的稳定性，即使在浓度很低的情况下也能检出界面电位的变化，因此具有很高的灵敏度(见场效应化学传感器)。ISFET可用来测量H+、Na+、K+、Ca++、Ag+、NH嬃等阳离子和F-、Cl-、Br-、I-、CN-等阴离子，还可制成复合ISFET(即同一 ISFET可测几种不同的离子)和FET型的参考电极(REFFET)等。
折叠生物传感器
改变 ISFET敏感膜或采用其他结构可以检出复杂的生物化学物质。这种传感器用于医疗、食品、医药、环境保护等方面。例如，在临床化学检查中，用固定酵素作电极的方法对血液中葡萄糖、淀粉酶、甲胍乙丙脂、尿素、尿酸进行分析，迅速而又简便。生物传感器正向检测更复杂的生物关联物质、免疫物质、细胞和微生物的方向发展。
采用集成化技术，将半导体传感器与信息处理电路集成于同一芯片，可以增加传感器的功能。此外，还可以在同一衬底上制作能检出不同对象的具有复合功能的半导体传感器器件。已出现单片集成传感器和混合集成传感器，将传感器与微处理机相结合可以制成具有自动补偿功能和预知判断功能的智能化器件。
半导体传感器优点是灵敏度高、可靠性好、可实现多功能、 小型化、 智能化，缺点是多感性、选择性差、在极限状态下(例如高温)不能使用。针对结晶型半导体传感器的不足，人们正在研究无定形半导体传感器。
折叠编辑本段气敏传感器
折叠用途
主要用于工业上天然气、煤气、石油化工等部门的易燃、易爆、有毒、有害气体的监测、预报和自动控制, 气敏元件是以化学物质的成分为检测参数的化学敏感元件。
折叠材料
气敏电阻的材料是金属氧化物半导体(分P型如氧化锡和N型如氧化钴)，合成材料有时还渗入了催化剂, 如钯(Pd)、铂(Pt)、银(Ag)等。
折叠工作原理
(1)敏感材料的功函数<吸附分子的电子亲和力→吸附分子从材料中夺取电子(负离子吸附、氧化型气体)，敏感材料的载流子减少-R↑，如O2 、NO等。
(2)敏感材料的功函数>吸附分子的离解能→吸附分子向材料释放电子(正离子吸附、还原型气体)，敏感材料的载流子增加-R↓，如H2、CO等。
(3)为提高气体灵敏度，一般需加热以加快氧化还原反应(到200~450℃),同时加热还能使附着在测控部分上的油雾、尘埃烧掉。
折叠类型及结构
(1)电阻型半导体气敏传感器
由三部分组成:敏感元件、加热器和外壳烧结型、薄膜型、厚膜型
(2)非电阻型半导体传感器
MOS二极管气敏器件
MOS场效应晶体管气敏器件
第2个回答 2019-05-06
对于半导体气体传感器，按照半导体与气体的相互作用是在其表面还是在其内部，可分为表面控制型和体控制型两种；按照半导体变化的物理性质，又可分为电阻型和非电阻型两种。电阻型半导体气体传感器是利用半导体接触气体时其阻值的改变来检测气体的成分或浓度；而非电阻型半导体气体传感器则是根据对气体的吸附和反应，使半导体的某些特性发生变化对气体进行直接或间接检测。本回答被提问者采纳
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