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(简答题)

试按能级生成理论解释半导体气敏陶瓷的导电机理。

正确答案

半导体气敏陶瓷的导电机理主要有能级生成理论和接触粒界势垒理论。(通过阻值变化来实现敏感探测)
按能级生成理论,当SnO2、ZnO等N型半导体陶瓷表面吸附还原性气体时,气体将电子给予半导体,并以正电荷与半导体相吸,而进入N型半导体内的电子又束缚少数载流子空穴,使空穴与电子的复合率降低,增大电子形成电流的能力 ,使陶瓷电阻值下降;当N型半导体陶瓷表面吸附氧化性气体时,气体将其空穴给予半导体,并以负离子形式与半导体相吸, 而进入N型半导体内的空穴使半导体内的电子数减少,因而陶瓷电阻值增大。
接触粒界势垒理论则依据多晶半导体能带模型,在多晶界面存在势垒,当界面存在氧化性气体时势垒增加,存在还原性气体时势垒降低,从而导致阻值变化。

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