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MOS传感器.ppt
钯MOS二极管敏感元件 利用电容一电压(C—V)特性可检测气体 这种敏感元件以钯、铂等金属来制薄膜(厚0.05-0.02μm,二氧化硅层厚度为0.05-0.1μm). 钯MOS二极管敏感元件的C-V特性 同在空气中相比,C—V特性在氢气中有明显地有变化(MOS管的C—V 特性向负偏压方向平移),这是因为在无偏置的情况下钯的功函数在氢气中低的原因。 钯MOS二极管敏感元件的平带电压变化情况 半导体平带的偏置电压随氢气浓度的变化而变,所以可以利用这一特性使之成为敏感元件。 应用光电动势的钯MOS二极管敏感元件 用两只二极管,一只为钯-MOS二极管,另一只是在钯上面再蒸镀一层金的钯-MOS二极管,其原理与上面所述的相同。 MOS场效应晶体管传感器 钯MOS场效应管敏感元件 在钯一MOS场效应管中,UT会随空气中所含氢气浓度的增高而降低。所以可以利用这一特性来检测氢气。 把MOS场效应管传感器,不仅可以检测氢气,而且还能检测氨等容易分解出氢气的气体。 为了获得快速的气体响应特性,有必要使其工作在120℃至150℃左右的温度范围内,不过,使用硅半导体的传感器,还存在着长期稳定性较差的问题,有待今后解决。 钯MOS场效应管敏感元件的ID-VDS曲线 * MOS传感器 A:在空气中 B:在氢气中 它是一种二氧化硅层做得比普通的MOS场效应晶体管薄0.01μm.而且金属栅采用钯薄膜0.01μm的钯一MOS场效应晶体管。其漏极电流ID由栅压控制。将栅极与漏极短路,在源极与漏极之间加电压, ID可由下式表示; ID =β(UG-UT)2 (β是常数) 式中, UT 是ID流过时的最小临界电压值 *
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