選用低維度納米氧化鎢顆粒作為半導(dǎo)體傳感器的敏感材料，是因?yàn)樗邆涓呒兌?、巨大的比表面積、微小的粒徑、均勻的分布、清潔的表面、低松裝密度、易于分散以及卓越的氣體敏感性等特性。簡(jiǎn)而言之，與傳統(tǒng)氣體敏感材料相比，采用納米WO3顆粒制備的氣敏材料在響應(yīng)速度上更快，選擇性更佳，且對(duì)環(huán)境的友好度更高，因此非常適合用于檢測(cè)酒精、二氧化氮等氣體。
中鎢在線氧化鎢圖片
半導(dǎo)體氣體傳感器，通過(guò)檢測(cè)氣體在半導(dǎo)體表面發(fā)生的氧化還原反應(yīng)所引起的敏感元件電阻值變化來(lái)工作，是氣體傳感器領(lǐng)域的常用類型，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、化工、電子、電力、機(jī)床、石油等多個(gè)行業(yè)。
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其運(yùn)作機(jī)制是這樣的：半導(dǎo)體器件被加熱至穩(wěn)定狀態(tài)后，當(dāng)氣體接觸到半導(dǎo)體表面并被吸附時(shí)，吸附分子會(huì)在表面自由擴(kuò)散并逐漸失去動(dòng)能，部分分子蒸發(fā)，而另一部分則因熱分解而牢固吸附。若半導(dǎo)體的功函數(shù)小于吸附分子的親和力，吸附分子會(huì)從器件中奪取電子成為負(fù)離子；反之，若半導(dǎo)體的功函數(shù)大于吸附分子的離解能，則吸附分子會(huì)向器件釋放電子形成正離子。當(dāng)氧化性氣體吸附到n型半導(dǎo)體（如納米氧化鎢）上時(shí)，或還原性氣體吸附到p型半導(dǎo)體上時(shí)，會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體載流子數(shù)量減少，從而使電阻增大。
因此，作為n型半導(dǎo)體材料的納米氧化鎢，常被用于吸附氧化性氣體，如氧氣、二氧化氮和一氧化氮等。
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