导电聚合物和非电阻式半导体气体传感器有何种区别

2020-08-14 13:17:05 湖南赛西 5

导电聚合物气体传感器


导电聚合物的分子链中含有丰富的不饱和键,在掺杂和去极化过程中伴随着大量的电。电导率变化是检测一些具有氧化或还原能力的气体,如氮氧化物、硫氧化物、臭氧、氢气,肼、硫化氢、氯化氢和氨的理想原料。另外,当导电聚合物暴露于有机溶剂环境中时它会因膨胀等物理效应而改变自身体积,从而改变导电率,因此也可以使用目前气敏技术主要采用检测环境中有机蒸气的含量,如氯仿、甲醇、乙醇、丙酮、苯等在设备领域研究和应用较多的导电聚合物包括聚苯胺(PANi)、聚吡咯(py)、聚噻吩(H)以及聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)等。


表1.5显示了基于导电聚合物的气体传感器的研究现状。状态和主要气体灵敏[60。从这个表中可以看出,基于导电聚合物薄膜的气体传感器检测这一限制高于金属氧化物和碳纳米管,但当使用导电聚合物纳米结构时,如纳米线聚集体,当采用单个纳米线作为敏感层时,传感器的灵敏度大大提高。以聚吡咯为例,像电影一样聚吡咯对氨气的检出限约为0.1%61),降低了聚吡咯纳米线网状聚集体对氨气的检出限不难发现,单一的聚吡咯纳米线将检测限进一步降低至0.2ppm63。


活性层材料比表面积的增加直接导致气敏元件的检测限和灵敏度的提高。因此,使用利用纳米技术提高活性层材料的比表面积是导电聚合物气体传感器未来的发展方向。




1.5基于导电聚合物的气体传感器的研究现状及主要的气敏性能


可燃气体探测器

可燃气体探测器



非电阻式半导体气体传感器


非阻性半导体气体传感器主要包括金属氧化物半导体(mOs、金属氧化物半导体)二极管型和结型二极管型和场效应管型(MOSFET、金属氧化物半导体场效应半导体气体传感器。


气体吸附产生的电流或电压随气体含量的变化而变化,气体传感器主要用于检测氢气、硅等可燃气体。其中,场效应管(MOSFET)气体人体传感器主要使用挥发性有机化合物(Voc、挥发性有机化合物)和催化金属当接触发生时,反应产物会扩散到MOSFET的栅极,从而改变器件的性能。接下来,分析仪可以识别零件性能的变化。


通过改变催化金属的种类和膜的厚度可以优化VOC。传感器的灵敏度和选择性以及工作温度可以改变。MOSFET气体传感器的灵敏度很高,但其制造工艺艺术更复杂,更昂贵。


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