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半导体传感器

[拼音]:bandaoti chuanganqi

[外文]:semiconductor transducer

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。所采用的半导体材料多数是硅以及Ⅲ-Ⅴ族和 Ⅱ-Ⅵ族元素化合物。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,具有类似于人眼、耳、鼻、舌、皮肤等多种感觉功能。优点是灵敏度高、响应速度快、体积小、重量轻、便于集成化、智能化,能使检测转换一体化。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。

参考书目
  1. 南京航空学院、北京航空学院:《传感器原理》,国防工业出版社,北京,1983。

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文章名称:《半导体传感器》
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