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半導體陶瓷濕度接近開關(guān)傳感器多為金屬氧化物半導體材料，多以離子鍵為主。其表面是由未被其他離子場屏蔽的正、負離子組成的，對電子電荷具有不同的吸引力，也即表面正離子具有較大的電子親和力。因而，在其能帶結(jié)構(gòu)上將在略低于導帶底處出現(xiàn)表面受主能極，而表面負離子則在比價帶項略高之處出現(xiàn)表面施主能極。氧化物半導體陶瓷材料通常分N型材料和P型材料，一般呈高阻態(tài)。對于N型材料，由于導帶中的電子被受主俘獲，故在表面形成電子耗盡層。同樣，P型材料的近表面處形成空穴耗盡層，表面電阻也增加。 當環(huán)境濕度增 加時，P型濕敏材料吸附水分子后，最初主要表現(xiàn)在表面氧離子與水分子的氫相吸引，這相當于原來本征表面態(tài)氧施主能極密度下降，原來所俘獲的部分空穴被釋放，使耗盡層變薄，表面載流子密度增加，表面電阻下。在粒界處，并使其大大超過表面施主態(tài)密度，則在表處會形成比體內(nèi)更高的空穴積壘層，使空穴熱壘不復存在，空穴極易通過，接近開關(guān)傳感器下降。同樣，N型陶瓷濕度微接近開關(guān)傳感器也會得到相同的結(jié)果。 |
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