半导体气体传感器原理以及其加热器的作用是什么？

半导体气体传感器是常见的气体传感器之一，它的特殊之处就在于运用半导体表面的氧化还原反应原理，因此通常被应用于可燃气体泄漏检测，如：液化气、天然气、沼气、氢气、甲烷等可燃气体进行检测。然而不论是什么样的半导体气体传感器都有一个共同点，那就是：半导体气体传感器在使用的时候都要用到加热器，那么加热器的作用又是什么呢？

半导体气体传感器原理

半导体气体传感器是利用气体在半导体表面的氧化还原反应导致敏感元件电阻值发生变化而制成的。当半导体器件被加热到稳定状态，在气体接触半导体表面而被吸附时，被吸附的分子首先在物体表面自由扩散，失去运动能量，一部分分子被蒸发掉，另一部分残留分子产生热分解吸附在物体表面。当半导体的功函数小于吸附分子的亲和力，则吸附分子将从器件夺走电子而变成负离子吸附，半导体表面呈现电荷层。例如氧气，等具有负离子吸附倾向的气体被称为氧化型气体。如果半导体的功函数大于吸附分子的离解能，吸附分子将向器件释放出电子，而形成正离子吸附。具有正离子吸附倾向的气体有氢气、一氧化碳等，它们被称为还原性气体。

当氧化型气体吸附到n型半导体，还原性气体吸附到p型半导体上时，将使半导体载流子减少，而使电阻增大。当还原型气体吸附到n型半导体上，氧化型气体吸附到p型半导体上时，则载流子增多，半导体阻值下降。

非电阻型气体传感器也是半导体气体传感器之一。它是利用mos二极管的电容-电压特性的变化以及mos场效应晶体管的阈值电压变化等特性而制成的气体传感器。由于这类传感器的制造工艺成熟，便于器件集成化，因而其性能稳定价格便宜。利用特定材料还可以使传感器对某些气体特别敏感。

半导体气体传感器中加热器作用

半导体气体传感器是利用一种金属氧化物薄膜制成的阻抗器件，其电阻随着气体含量不同而变化。气体分子在薄膜表面进行还原反应以引起传感器电导率的变化。为了消除气体分子达到初始状态就必须发生一次氧化反应。 主要是半导体气敏材料需要在一定温度下对待测气体有足够的吸附，气体分子可以充分在气敏材料表面（及晶界）扩散，引起材料的热电阻变化，这时测量电路就可以测量的准确。简单的说就是不加热气敏材料不够“灵敏”，有待测气体时材料本身电阻变化幅度不大，影响测量的准确性。

为了在加热以后，能够引起电阻的变化，以便于传感器更加精准测量，所以要在半导体气体传感器中采用加热器。半导体气体传感器作为一种新型实用的气体传感器，无论在工业生产中，还是在实际生活应用中，其应用领域都会越来越加广泛。