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资料介绍
p型半导体氧化物气体传感器技术原理与应用
一、技术概述
p型半导体氧化物气体传感器以CuO、NiO、Cr₂O₃、Co₃O₄和Mn₃O₄等材料为核心，与n型半导体传感器在响应机理上存在本质差异。p型半导体以空穴为主要载流子，在还原性气体中电阻升高，在氧化性气体中电阻降低，与n型传感器响应方向相反。p型传感器在抗湿性、催化活性方面具有独特优势，在H₂S检测、催化燃烧和气体传感器阵列中具有重要应用。
二、主要p型材料
2.1 CuO（氧化铜）
CuO为p型半导体，带隙约1.2eV，对H₂S具有极高的灵敏度，检测限可达ppb级。CuO对H₂S的响应机理涉及CuO向CuS的转化，导致电阻发生巨大变化。CuO是H₂S检测的首选材料之一。
2.2 NiO（氧化镍）
NiO为p型半导体，带隙约3.6eV，对H₂、NO₂、HCHO等气体具有良好响应。NiO还可作为n型传感器的覆盖层，通过构建pn结提升选择性。
2.3 Cr₂O₃（氧化铬）
Cr₂O₃为p型半导体，对NH₃和VOCs具有良好响应，热稳定性优异。
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