[实用新型]一种半导体薄膜型气敏元件有效
申请号: | 201620020933.1 | 申请日: | 2016-01-12 |
公开(公告)号: | CN205333560U | 公开(公告)日: | 2016-06-22 |
发明(设计)人: | 不公告发明人 | 申请(专利权)人: | 重庆三零三科技有限公司 |
主分类号: | G01N27/04 | 分类号: | G01N27/04 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 402560 重庆市铜梁*** | 国省代码: | 重庆;85 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 半导体 薄膜 型气敏 元件 | ||
技术领域
本实用新型涉及一种半导体器件,尤其涉及一种半导体薄膜型气敏元件。
背景技术
从气敏元件诞生之日起,由于其具有体积小、能耗低、灵敏度高、响应时间短等特点,在易燃、易爆、有毒、有害气体的检测和检测中的应用越来越广泛,对于减少气体爆炸、火灾等事故的发生起到非常大的作用。由最初的半导体气敏元件到后来的复合材料元件,气敏元件性能已经得到了很大的提高,然而由于传感的气敏机理非常复杂,到目前为止还没有形成一个统一的系统,在气敏元件性能研究方面,还需要系统化的试验与理论研究,另外在气敏元件的应用方面,积极加入到应用领域,再有就是加大对其他有害气体气敏元件的研究,对以苯系气体监测的气敏元件检测才是刚刚起步,需要一种可以同时具有互换性好、机械强度高、灵敏度高、能耗低等多项优点的元件。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、灵敏度高、响应迅速、机械强度高、互换性好、制造成本低的薄膜型气敏元件。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:一种半导体薄膜型气敏元件,包括保护套及基片,所述基片设置于保护套中,所述基片中心设置有氧化物半导体,所述氧化物半导体上设置有金属条,所述金属条之间设置有第一电极、第二电极、第三电极、第四电极,所述氧化物半导体两侧设置有加热丝。
所述加热丝用于给氧化物半导体加热,加速氧化物半导体对气体的吸收或释放,所述氧化物半导体对气体的吸收或释放时,自身电导率会发生改变,从而影响氧化物半导体电阻率的改变,实现气体浓度与电信号之间的转换,所述电信号通过电极将电信号输出到外电路,从而实现气体浓度的监测。所述金属条用于增强电流的收集,增强电信号的传输。
在上述技术方案的基础上,本实用新型还可以做如下改进。
进一步,所述基片为氧化铝基片,所述氧化铝导电、导热能力强,有利于降低元件内耗,提高元件灵敏度,同时氧化铝基片机械强度高,有利于增强元件的过载性能。
进一步,所述第三电极、第四电极为梳状铜电极,所述梳状铜电极有利于电子传输和电流的收集,从而降低元件内部对监测信号的损耗。
进一步,所述氧化物半导体为TiO2纳米薄膜,所述TiO2纳米薄膜受热后产生多孔纳米结构,有助于气体的吸收与释放;当温度下降后,所述TiO2纳米薄膜,恢复原有形貌特征,有利于提高元件的互换性能。
本实用新型的有益效果是:结构简单、灵敏度高、响应迅速、机械强度高、互换性好、制造成本低。
附图说明
图1为本实用新型一种半导体薄膜型气敏元件结构示意图;
附图中,各标号所代表的部件列表如下:1、保护套,2、基片,3、氧化物半导体,4、加热丝,5、第一电极,6、第二电极,7、第三电极,8、第四电极,9、金属条。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示,一种半导体薄膜型气敏元件,包括保护套1及基片2,所述基片2设置于保护套1中,所述基片1中心设置有氧化物半导体3,所述氧化物半导体3上设置有金属条9,所述金属条9之间设置有第一电极5、第二电极6、第三电极7、第四电极8,所述氧化物半导体3两侧设置有加热丝4。
所述加热丝4用于给氧化物半导体3加热,加速氧化物半导体3对气体的吸收或释放,所述氧化物半导体3对气体的吸收或释放时,自身电导率会发生改变,从而影响氧化物半导体3电阻率的改变,实现气体浓度与电信号之间的转换,所述电信号通过电极将电信号输出到外电路,从而实现气体浓度的监测。所述金属条9用于增强电流的收集,增强电信号的传输。
所述基片2为氧化铝基片,所述氧化铝导电、导热能力强,有利于降低元件内耗,提高元件灵敏度,同时氧化铝基片机械强度高,有利于增强元件的过载性能。所述第三电极7、第四电极8为梳状铜电极,所述梳状铜电极有利于电子传输和电流的收集,从而降低元件内部对监测信号的损耗。所述氧化物半导体3为TiO2纳米薄膜,所述TiO2纳米薄膜受热后产生多孔纳米结构,有助于气体的吸收与释放;当温度下降后,所述TiO2纳米薄膜,恢复原有形貌特征,有利于提高元件的互换性能。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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