灯饰之家讯:半导体开关是随着我们科技变化,生活水平提高衍生出的新型开关,半导体传感器利用半导体材料的各种物理、化学和生物学特性制成的传感器。半导体传感器种类繁多,它利用近百种物理效应和材料的特性,下面小编就为大家介绍一下半导体开关的特点。
半导体开关的特点 半导体开关介绍
半导体开关介绍
半导体传感器的主要应用领域是工业自动化、遥测、工业机器人、家用电器、环境污染监测、医疗保健、医药工程和生物工程。半导体传感器按输入信息分为物理敏感、化学敏感和生物敏感半导体传感器三类。
物理敏感半导体传感器将物理量转换成电信号的器件,按敏感对象分为光敏、热敏、力敏、磁敏等不同类型,具有类似于人的视觉、听觉和触觉的功能。这类器件主要基于电子作用过程,机理较为简单,应用比较普遍,半导体传感器的无触点开关应用尤广。它们与微处理机相配合,能构成遥控、光控、声控、工业机器人和全自动化装置。下表列出常用的物理效应。
化学敏感半导体传感器将化学量转换成电信号的器件,按敏感对象可分为对气体、湿度、离子等敏感的类型,具有类似于人的嗅觉和味觉的功能。这类器件主要基于离子作用过程,机理较为复杂,研制较难,但有广阔的应用前景。通常利用的化学效应有:氧化还原反应、光化学反应、离子交换反应、催化反应和电化学反应(固体电解质浓淡电池反应)等。
生物敏感半导体传感器将生物量转换成电信号的器件,往往利用膜的选择作用、酶的生化反应和免疫反应,通过测量反应生成物或消耗物的数量达到检测的目的。生物敏感传感器所用的敏感功能材料是蛋白质,而蛋白质分子只能同特定物质起化学反应。通常利用的生物学效应有抗原抗体反应、酶作用下的氧化反应、微生物活组织和细胞的呼吸功能等。
半导体开关的特点
光传感器根据光和半导体的相互作用原理制成的传感器。通过在半导体中掺进杂质可以在禁带中造成新的能级,可以人为地将光的吸收移至长波范围。
半导体光传感器种类很多,可以通过光导效应、光电效应、光电流等实现光的检出,如光敏电阻、光电二极管、光电三极管、光电池等。改变结构,还可以制成具有新功能的光传感器,例如灵敏度高和响应速度快的近红外检出器件、仅在特定波长范围灵敏的器件、发光与受光器件处于同一衬底的器件、可进行光检出和电流放大的器件(图1)、光导膜与液晶元件相结合的器件、电荷耦合器件等。
温度传感器一般随温度的上升,半导体中载流子浓度增加、电阻降低。利用这种效应可以制成热敏电阻。由于半导体载流子浓度与温度有关,还会产生显著的塞贝克效应。当P型半导体两端存在温度差墹T,热端的空穴浓度大,因此空穴向冷端扩散,并在此端产生正的空间电荷场(图2)。这个电压(塞贝克电压uS)约为150μV/K。对N型半导体,图2中载流子为电子,冷端连接点为负。因此,同时使用P型与N型半导体电偶的uS可达300μV/K,比金属的uS(40μV/K)大一个数量级。
半导体开关的特点 半导体开关介绍
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