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文檔簡介
1、近二三十年來,我國氣體傳感器的發(fā)展已有一定的基礎。但是,仍然有不少煤氣泄漏、爆炸、中毒等事件的發(fā)生。因此,無論是在工業(yè)生產(chǎn)上還是家庭生活中,都必須對氣體或空氣作出迅速準確的檢測并向人們發(fā)出危險警報,確保人們生命和財產(chǎn)的安全。
氣體傳感器技術作為傳感器技術的一個重要分支,受到人們的廣泛重視,其應用也越來越廣泛,人們對它的響應速度的要求也隨之提高。為了提高氣體傳感器的響應速度,本文對其氣敏結構進行了優(yōu)化設計。
本
2、文在分析了半導體薄膜的氣敏機理之后,根據(jù)提高氣體傳感器響應速度的措施,提出了一種新型氣體傳感器敏感結構模型,即在傳統(tǒng)連續(xù)平面敏感結構的基礎上,將連續(xù)平面敏感結構的上半部分離散化,使之成為離散半球體陣列結構,而保持下半部分不變,這樣該敏感結構就具有了三維敏感效應,從而增加了與氣體接觸的表面積。因此,在單位時間內到達敏感結構表面的氣體分子量便增多,并更有效地與其發(fā)生氧化還原反應,引起電導量的快速變化,使氣體傳感器更快地作出響應。本文應用擴散
3、理論建立半球體的擴散方程,分別分析了新型和傳統(tǒng)型兩種傳感器的響應時間,并進行比較。
仿真結果表明:當傳統(tǒng)連續(xù)平面敏感結構的厚度H為擴散深度a的兩倍,且新型敏感結構的連續(xù)平面部分的厚度h和半球體的半徑r都等于擴散深度a時,具有離散半球體陣列敏感結構的氣體傳感器響應時間同傳統(tǒng)氣體傳感器的響應時間相比,縮短了一半以上。
為了更進一步提高傳感器的響應速度,對離散半球體陣列敏感結構的連續(xù)平面部分的厚度和半球體的半徑兩個
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