气体种类繁多,性质各异,因此,气体传感器种类也很多。按待检气体性质可分为:用于检测易燃易爆气体的传感器,如氢气、一氧化碳、瓦斯、汽油挥发气等;用于检测有毒气体的传感器,如氯气、硫化氢、砷烷等;用于检测工业过程气体的传感器,如炼钢炉中的氧气、热处理炉中的二氧化碳;用于检测大气污染的传感器,如形成酸雨的NOx、CH4、O3,家庭污染如甲醛等。按气体传感器的结构还可分为干式和湿式两类;按传感器的输出可分为电阻式和费电阻式两类;按检测里可分为电化学法、电气法、光学法、化学法几类。
气敏二极管的特性曲线左移可以看作二极管导通电压发生改变,这一特性如果发生在场效应管的栅极,将使场效应管的阈值电压UT改变。利用这一原理可以制成MOSFET型气敏器件。 氢气敏MOSFET是一种*典型的气敏器件,它用金属钯(Pd)制成钯栅。在含有氢气的气氛中,由于钯的催化作用,氢气分子分解成氢原子扩散到钯与二氧化硅的界面,*终导致MOSFET的阈值电压UT发生变化。使用时常将栅漏短接,可以保证MOSFET工作在饱和区,此时的漏极电流ID=β(UGS—UT)2,利用这一电路可以测出氢气的浓度。
4、稳定性 实际应用中,存在UT随时间漂移的特性,为此,采用在HCl气氛中生长一层SiO2绝缘层,可以显著改善UT的漂移。 除氢气外,其他气体不能通过钯栅,制作其他气体的Pd—MOSFET气敏传感器要采用一定措施,如制作CO敏MOSFET时要在钯栅上制作约20nm的小孔,就可以允许CO气体通过。另外,由于Pd—MOSFET对氢气有较高的灵敏度,而对CO的灵敏度却较低,为此可在钯栅上蒸发一层厚约20nm的铝作保护层,阻止氢气通过。钯对氨气分解反应的催化作用较弱,为此,要先在SiO2绝缘层上沉淀一层活性金属,如Pt、Ir、La等。再制作钯栅,可制成氨气敏MOSFET。