陶瓷式電阻濕敏傳感器的導(dǎo)電機(jī)理是什么?有何特點(diǎn)?

陶瓷式電阻濕敏傳感器的導(dǎo)電機(jī)理分為負(fù)特性和正特性兩種情形:

一、負(fù)特性濕敏半導(dǎo)體陶瓷的導(dǎo)電機(jī)理

水分子中的氫原子具有很強(qiáng)的正電場(chǎng)，當(dāng)水在半導(dǎo)體陶瓷表面吸附時(shí)，就可能從半導(dǎo)體陶瓷表面俘獲電子。若該半導(dǎo)體陶瓷是P型半導(dǎo)體，則由于水分子的附著使表面電勢(shì)下降，電阻值下降。若該半導(dǎo)體陶瓷為N型，則由于水分子的附著同樣會(huì)使表面電勢(shì)下降，如果表面電勢(shì)下降很多，不僅使表面層的電子耗盡，同時(shí)將更多的空穴吸引到表面層，并有可能使到達(dá)表面層的空穴濃度大于電子濃度，出現(xiàn)所謂表面反型層( 即空穴濃度大于電子濃度),這些空穴稱(chēng)為反型載流子,它們同樣可以在半導(dǎo)體陶瓷表面遷移而使電阻率下降。由此可見(jiàn)，不論是P型還是N型半導(dǎo)體陶瓷，其電阻率都隨濕度的增加而下降，顯示出負(fù)濕敏特性。

二、正特性濕敏半導(dǎo)體陶瓷的導(dǎo)電機(jī)理

正特性濕敏半導(dǎo)體陶瓷的導(dǎo)電機(jī)理認(rèn)為這類(lèi)材料的結(jié)構(gòu)、電子能量狀態(tài)與負(fù)特性材料有所不同。當(dāng)水分子吸附在半導(dǎo)體陶瓷的表面使其表面電勢(shì)下降，造成表面層電子濃度下降，但還不足以使表面層的空穴濃度增加到出現(xiàn)反型層的程度，此時(shí)仍以電子導(dǎo)電為主。于是表面電阻將隨著電子濃度的下降而增大。由于通常濕敏半導(dǎo)體陶瓷材料都是多孔型的，表面電阻占的比例很大，故表面層電阻的升高，必將引起總電阻值的明顯升高。因此這類(lèi)半導(dǎo)體陶瓷材料的電阻值將隨環(huán)境濕度的增加而加大。

陶瓷式電阻濕敏傳感器的特點(diǎn):

(1)、傳感器表面與水蒸氣的接觸面積大，易于水蒸氣的吸收與脫卻:

(2)、陶瓷燒結(jié)體能耐高溫，物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，適合采用加熱去污的方法恢復(fù)材料的

濕敏特性:

(3)、可以通過(guò)調(diào)整燒結(jié)體表面晶粒、晶粒界和細(xì)微氣孔的構(gòu)造，改善傳感器濕敏特性。