徐之昊

【摘 要】在對半導(dǎo)體傳感器的原理認(rèn)識基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對其應(yīng)用范圍和應(yīng)用狀況開展分析研究，在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對半導(dǎo)體傳感器發(fā)展前景與發(fā)展可能性的認(rèn)識。本文在開展半導(dǎo)體傳感器的原理應(yīng)用及發(fā)展分析環(huán)節(jié)，主要通過對半導(dǎo)體傳感器做出一定的評論，并在進(jìn)一步深化認(rèn)識的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)關(guān)于半導(dǎo)體傳感器在當(dāng)前發(fā)展?fàn)顩r與發(fā)展前景的認(rèn)識。其中，關(guān)于對磁敏傳感器、色敏傳感器、離子敏傳感器、氣敏傳感器以及濕敏傳感器的傳感器原理認(rèn)識分析過程中，進(jìn)一步加深對其發(fā)展現(xiàn)狀的認(rèn)識。

【關(guān)鍵詞】半導(dǎo)體傳感器；工作原理；應(yīng)用與發(fā)展

1 開展半導(dǎo)體傳感器的原理應(yīng)用及發(fā)展分析的必要性

1.1 時代發(fā)展的必要性

21世紀(jì)，隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，半導(dǎo)體傳感器在科學(xué)技術(shù)更新化的時代要求下，取得了良好的發(fā)展機遇。在適應(yīng)科學(xué)技術(shù)水平飛速發(fā)展的同時，不同類型的固態(tài)傳感器相繼問世。在實踐發(fā)展環(huán)節(jié)，半導(dǎo)體傳感器自身具備的特殊性能夠進(jìn)一步促進(jìn)其傳播范圍的不斷深化。其中，半導(dǎo)體傳感器在應(yīng)用環(huán)節(jié)所具備的集成化裝置、體積微型化特征、以及靈敏度較高等諸多優(yōu)點。為此，在實現(xiàn)對其工作原理與具體應(yīng)用的實踐研究，一直被國內(nèi)外相關(guān)的研究者所重視，并在對其發(fā)展規(guī)劃認(rèn)識過程中，也引起世界各國研究者的足夠重視。當(dāng)前，半導(dǎo)體傳感器在越來越多行業(yè)實現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用。為此，需要對半導(dǎo)體傳感器的原理做到具體的把握，并在對其原理把握基礎(chǔ)上對其具體實踐形成科學(xué)的認(rèn)知，從而有效推動其認(rèn)識過程的不斷深化。

1.2 半導(dǎo)體傳感器在應(yīng)用環(huán)節(jié)的特殊性

在開展半導(dǎo)體傳感器的原理應(yīng)用及發(fā)展分析的必要性的論述過程中，需要對半導(dǎo)體傳感器所具備的特殊性客觀認(rèn)識。當(dāng)前，由于人們在利用半導(dǎo)體材料環(huán)節(jié)，不可避免的將會受到一定外界因素的影響，該影響作用的發(fā)揮使得半導(dǎo)體傳感器在物理特性方面，必須強調(diào)對其特殊性的把握。半導(dǎo)體傳感器的種類比較繁多，其在具體應(yīng)用環(huán)節(jié)，主要是對不同物理效應(yīng)和具體材料的相關(guān)特性實現(xiàn)綜合把握。由于半導(dǎo)體傳感器具有類似于人體器官的功能反應(yīng)，為此半導(dǎo)體傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)對眼、耳、鼻、舌、皮膚等各種身體器官的不同感覺功能，實現(xiàn)綜合把握。而在對其不同感覺功能把握的過程中，進(jìn)一步強化對半導(dǎo)體傳感器主要優(yōu)點的理解。其中，半導(dǎo)體傳感器具有的靈敏度高、對信息感應(yīng)的速度較快、體積構(gòu)成較小、質(zhì)量要求較低等特點，在不同領(lǐng)域表現(xiàn)出了其應(yīng)用范圍的廣泛性。在實現(xiàn)對半導(dǎo)體傳感器的具體應(yīng)用研究過程中，半導(dǎo)體傳感器應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在工業(yè)自動化領(lǐng)域、遙測技術(shù)研究、家用電器的更新、環(huán)境污染監(jiān)測水平的提高、醫(yī)療保健服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)、以及新興生物工程領(lǐng)域。

2 半導(dǎo)體傳感器的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

2.1 半導(dǎo)體材料的新發(fā)展

在對半導(dǎo)體傳感器的現(xiàn)狀與具體發(fā)展環(huán)節(jié)和發(fā)展趨勢分析過程中，由于半導(dǎo)體傳感器的研究利用，都會涉及到對半導(dǎo)體材料的使用。為此，關(guān)于實現(xiàn)半導(dǎo)體材料的認(rèn)識和新發(fā)展，成為實現(xiàn)半導(dǎo)體傳感器應(yīng)用研究的重點步驟。在通過對半導(dǎo)體材料的有效應(yīng)用過程中，實現(xiàn)對周圍環(huán)境特性當(dāng)中的敏感性重點把握，并基于把握基礎(chǔ)上制成各種傳感器。其中，以磁敏傳感器、色敏傳感器、離子敏傳感器、氣敏、濕敏傳感器等為代表的半導(dǎo)體傳感器。在應(yīng)用半導(dǎo)體材料實現(xiàn)對半導(dǎo)體傳感器的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析研究環(huán)節(jié)，還需要對力敏傳感器、熱敏傳感器、溫度敏傳感器、以及生物敏傳感器實現(xiàn)綜合把握。近年來，在實現(xiàn)傳感器應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大的發(fā)展必要性目標(biāo)規(guī)劃的同時，還需要在對不同知識體系借鑒，進(jìn)一步為實現(xiàn)半導(dǎo)體傳感器在實現(xiàn)自身發(fā)展環(huán)節(jié)，以及進(jìn)一步拓展其應(yīng)用領(lǐng)域方面，朝著高度精度化方向、高度可靠性目標(biāo)、以及微能耗方向發(fā)展。此外，半導(dǎo)體傳感器在實現(xiàn)自身發(fā)展的同時，還需要緊緊把握時代特征，并實現(xiàn)對科學(xué)技術(shù)有效應(yīng)用的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步推進(jìn)半導(dǎo)體傳感器實現(xiàn)對智能化發(fā)展目標(biāo)的追求、對微型化設(shè)計方案的制定、對集成化發(fā)展方向明確。同樣，在對時代特征密切把握的基礎(chǔ)上，還需要對21世紀(jì)人類社會的智能化發(fā)展，形成一定的認(rèn)知。半導(dǎo)體傳感器作為信息技術(shù)的一項重要的組成部分，在開展其發(fā)展趨勢研究過程中，還需對半導(dǎo)體傳感器的基本原理實現(xiàn)時代條件下的新認(rèn)識。半導(dǎo)體傳感器對半導(dǎo)體新材料提出了更高的目標(biāo)要求，此外，隨著新技術(shù)應(yīng)用和廣泛普及，實現(xiàn)靈敏化目標(biāo)、達(dá)成精確化追求，并將智能化和人性化作為傳感器材料與器件選擇環(huán)節(jié)必須要考慮的因素，最終，為實現(xiàn)信息技術(shù)迅速發(fā)展目標(biāo)奠定堅定的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.2 半導(dǎo)體傳感器的分類

關(guān)于半導(dǎo)體傳感器的分類認(rèn)識，主要從以下幾個方面具體展開。首先，對磁敏傳感器進(jìn)行劃分認(rèn)識。在對磁敏傳感器認(rèn)識的起始環(huán)節(jié)，需要對其工作原理具體把握。磁敏傳感器的制定，主要是對半導(dǎo)體材料中的自由電子所具備的可變動性進(jìn)行認(rèn)識。此外，磁敏傳感器主要是對磁電轉(zhuǎn)換原理進(jìn)行重點把握基礎(chǔ)上實現(xiàn)的傳感器分類。其次，對磁敏二極管進(jìn)行劃分認(rèn)識。由于磁敏二極管的晶體二極管由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的p-n結(jié)構(gòu)，為此，其晶體二極管具有其自建電場的可能性。并對不存在外加電壓的情況發(fā)生時，通過對自建電場的合理應(yīng)用，實現(xiàn)磁敏二極管的電平衡狀態(tài)。 這一電平衡狀態(tài)的實現(xiàn)，主要是對外界的正向電壓偏置狀況，與反向電壓偏置情況進(jìn)行區(qū)別，并在此基礎(chǔ)上通過互相抑消作用、或者相互加強作用，實現(xiàn)對電流的不同導(dǎo)向作用。

3 結(jié)語

在實現(xiàn)半導(dǎo)體傳感器的原理應(yīng)用于具體分析環(huán)節(jié)，通過對長期以來，傳感器材料和傳感器器件在具體的開發(fā)利用表現(xiàn)的特征進(jìn)行重點分析，并在對發(fā)展研究中，進(jìn)一步理解其在面向工業(yè)現(xiàn)代化、國防現(xiàn)代化以及科技事業(yè)現(xiàn)代化方面的重要性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]徐艷華，張建平，蘇燕，代亭.關(guān)于半導(dǎo)體氣敏傳感器的原理及應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報. 2016（35）.

[2]崔博，楊建華，唐忠林，方獻(xiàn)良，李斌.用于吸油煙機氣味降低度實驗的傳感器特性研究[J].傳感技術(shù)學(xué)報.2011（06）.

[3]杜明貴，陸慧，周康夫，邵志翔，潘孝仁.納米顆粒ZnO薄膜氣敏機理研究[J].華東理工大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）.2008（03）.

[責(zé)任編輯：朱麗娜]