唐光大，殷晨波，徐海涵，杨　柳

(南京工业大学车辆与工程机械研究所，江苏南京　210009)

0　引言

随着工业的发展以及人们生活水平的改善，近年来，人们对易燃、易爆、有毒有害气体的控制和检测要求不断提高，研发具有高性能的气体传感器是一个趋势。目前市场上应用的气体传感器中，占重要地位的是金属氧化物半导体传感器。文中涉及的是由日本费加罗技术研究公司生产SnO2系气体传感器，从晶体尺寸效应[1]角度分析，它的工作原理是通过传感器电导的变化来检测气体的种类。每一种传感器都有自己的工作温度，超过或者低于正常的工作温度，所检测数据的可靠性都会大幅度降低，研究发现对工作温度的控制可以提高气敏元件的灵敏度和选择性[2]，所以针对部分电化学类及红外类气体传感器自身的参数在低温下无法正常工作，需要对传感器进行加热才能使之正常工作。

1　传感器热性能分析

1．1传感器结构

金属氧化半导体的气敏特性，是在一定温度下半导体化合物跟所接触的气体(氧化性或还原性)发生反应而导致电阻值发生变化的现象[3]，通过微机电系统技术可以将气敏薄膜、温度测量元件和加热单元集成在微气体传感器中，保证了SnO2薄膜的气敏性能达到要求。

目前常见的金属氧化物气体传感器结构分为堆积式和共面式，还有美国密执安大学的Johnson CL等人[4]设计三明治结构半导体传感器等。堆积式和共面式结构如图1所示。……