[发明专利]一种光激发气敏传感测试系统的应用在审
| 申请号： | 201810274769.0 | 申请日： | 2018-03-29 |
| 公开（公告）号： | CN108663406A | 公开（公告）日： | 2018-10-16 |
| 发明（设计）人： | 叶小亮 | 申请（专利权）人： | 上海电机学院 |
| 主分类号： | G01N27/00 | 分类号： | G01N27/00 |
| 代理公司： | 上海申汇专利代理有限公司 31001 | 代理人： | 翁若莹 |
| 地址： | 201100 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 半导体测试 传感器 半导体测试仪 传感测试系统 宽带隙半导体 测试腔 光激发 金属氧化物半导体 应用 空穴 工作温度条件 紫外光光源 测试过程 测试气体 测试腔体 改变材料 感应电流 气敏元件 体内缺陷 吸附能力 响应性能 放入 吸附 光照 响应 引入 检测 | ||
本发明公开了一种光激发气敏传感测试系统的应用，其特征在于，包括以下步骤：在室温下，将宽带隙半导体的传感器放入半导体测试仪的测试腔中，在半导体测试仪的测试腔中通入待测试气体，将紫外光光源靠近到半导体测试仪的测试腔体，同时将宽带隙半导体的传感器与半导体测试仪相连，通过半导体测试仪检测出感应电流的响应值的明显增大。本发明通过光照引入的电子和空穴改变材料体内缺陷的状态，改变了金属氧化物半导体表面的吸附能力和吸附中心的浓度，有效改善了它们的响应性能，从而使气敏元件能够在较低工作温度条件下实现对传感器的应用与测试过程。
技术领域
本发明涉及一种光激发气敏传感测试系统的应用，属于气敏传感器技术领域。
背景技术
基于半导体金属氧化物材料的电阻式气体传感器是到目前为止是应用最为广泛的一种。此类传感器具有灵敏度高、操作方便、体积小、成本低廉、响应时间和恢复时间短等优点，故在目前气敏传感器测试应用及研究中占有主导地位。
当前在气敏传感器测试系统中通常需要在气敏元件上安装加热丝使之在灵敏度峰值温度附近工作，使得工作温度大多高于室温，通常金属氧化物半导体气敏元件的工作温度一般在175～425℃范围内，由此可以获得较高的灵敏度和较快的响应时间。
由于气敏元件在高温条件下工作，不仅消耗额外的加热功率，增加安装成本，当现场检测可燃性气体浓度大于气体爆炸下限时，加热产生高温可能将气体点燃，带来安全隐患甚至引起火灾等不安全因素，同时也为给此类传感器的制作和测试过程增加了潜在的难度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：解决了如何使得金属氧化物半导体气敏元件在不安装加热丝加热的情况下进行工作的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种光激发气敏传感测试系统的应用，其特征在于，包括以下步骤：在室温下，将宽带隙半导体的传感器放入半导体测试仪的测试腔中，在半导体测试仪的测试腔中通入待测试气体，将紫外光光源靠近到半导体测试仪的测试腔体，同时将宽带隙半导体的传感器与半导体测试仪相连，通过半导体测试仪检测出感应电流的响应值的明显增大。
优选地，所述的宽带隙半导体为氧化物和硫化物半导体。
优选地，所述的宽带隙半导体为ZnO基半导体。
优选地，所述的气敏传感器为ZnO基半导体传感器，其制成方法包括以下步骤：取ZnO纳米材料溶于去离子水中配置成溶液，将制备得到的悬浊溶液沉积在金属电极上，干燥后形成带有电极的探测器。
优选地，所述的待测试气体为酒精气体或氧气或氢气或氨气。
本发明提供了一种光激发下气敏传感装置的测试系统，以利于较低的工作温度条件下实现对传感器的应用与测试过程是十分有意义的，由于半导体金属氧化物是由大量晶粒和晶界构成的多晶结构，光辐射可以在晶粒内部激发电子空穴对，降低界面势垒和减小耗尽层宽度，增大载流子输运时对势垒的隧穿概率，从而增加电导使得检测气体灵敏度得到提高。
本发明通过光照引入的电子和空穴改变材料体内缺陷的状态，改变了金属氧化物半导体表面的吸附能力和吸附中心的浓度，有效改善了它们的响应性能，从而使气敏元件能够在较低工作温度条件下实现对传感器的应用与测试过程。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，作详细说明如下。
本发明为一种光激发气敏传感测试系统的应用，其包括以下步骤：
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