半導體指常溫下導電性能介于導體與絕緣體之間的材料。半導體在集成電路、消費電子、通信系統(tǒng)、光伏發(fā)電、照明應用、大功率電源轉換等領域應用。如二極管就是采用半導體制作的器件。無論從科技或是經(jīng)濟發(fā)展的角度來看，半導體的重要性都是非常巨大的。

半導體氣體傳感器原理

正如上文所述，半導體氣體傳感器的敏感材料就是這么一種物質。在真空中(沒有外界干擾時)，半導體材料內部有很多電子可以導電，很奇妙，在半導體在接觸空氣后會吸附氧，氧會捕獲并固定那些半導體內的電子，更奇妙的是：在此狀態(tài)下如果半導體接觸到象甲烷這樣的氣體，甲烷就會把氧氣反應掉，那些被氧捕獲的電子就重獲自由，回到半導體內，改善其導電性能。這個過程是電子在氧和半導體之間倒騰的過程，電子被氧固定時，半導體電阻變大；甲烷反應掉氧，電子回到半導體中時，半導體電阻就小。電阻變化就和甲烷有、無、多少相關聯(lián)，測半導體電阻變化就可以知道對應的甲烷的多少。

用于氣體傳感器的半導體材料還需要具備以下條件：

a、易獲得；

b、在較低溫度下對氧氣和目標氣體有很好的吸附能力，二者有很好的化學反應能力、并在該溫度下對反應產物有較好的脫附能力；

c、與其它輔助材料成型后有較好的相融性、化學穩(wěn)定性、并有適合的微缺陷電導率等。

符合這種條件的常見材料二氧化錫、氧化鎢、氧化銦、偏錫酸鋅等。

這里最重要的概念與性能的對應關系：

溫度-功耗、漂移；

吸附及化學反應-靈敏度、選擇性、漂移、線性及響應時間；

脫附-恢復時間。

半導體氣體傳感器的致命弱點：

功耗大、漂移、線性差均與上述好應關系相關。

漂移：傳感器會吸附氧氣，當氧氣濃度變化時 (如雨天，氧濃度變小)，吸附量會變化，零點必會漂啊漂。總之半導體氣體傳感器的弱點首先是由其工作原理決定的，是先天的。后天設計、制造可以改善，但不能消除。

半導體氣體傳感器的未來：

在眾多的氣體傳感器門類中，半導體傳感器將是發(fā)展前景的氣體傳感器。

原因就在于其工作原理、傳感過程極其簡單，即氣體信息只需一個步聚就可以變?yōu)殡娦盘枺黄涠鞲休d體穩(wěn)定；其三為廉價。這樣的特點不僅為其進化提供了清楚的路徑和空間，也為未來的大規(guī)模布設提供了經(jīng)濟上的可行性。

半導體氣體傳感器最清晰的進化路徑有兩條，一是常溫敏感材料，二是MEMS化。

目的是降低功耗、降低工作溫度。功耗和工作溫度極其重要。

首先：智能終端在工作時，Mcu需要進行大量計算，即有巨量的電子在體內流動，發(fā)熱、溫升，沒有散熱措施，發(fā)熱是正常的，熱的傳感器會烤著它，讓 Mcu死的更快。

其二：提高智能終端的可靠性、減小體積和重量，多傳感器及與調理電路(Asic)集成是必由路徑，傳感器加熱結構的設計制造通常與其他器件制造工藝不兼容，會成為和集成發(fā)展的阻礙。

其三：無線分布式傳感網(wǎng)只有在低功耗的前提下才更經(jīng)濟可行。

半導體氣體傳感器的兩條進化路徑均已進行多年并取得進展。其中MEMS化的半導體氣體傳感器已有市場銷售。常溫敏感材料需要在敏感機理上有突破，因此成熟尚需時日。鄭州煒盛電子科技有限公司生產的半導體氣體傳感器，具有靈敏度高、壽命長等多個優(yōu)點，尤其是可燃氣體傳感器，在眾多半導體傳感器中脫穎而出，可以廣泛應用于家庭和工業(yè)可燃氣體檢測。：