【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气体传感，尤其涉及一种氢气传感器、传感方法以及传感系统。
技术介绍
1、氢能作为一种洁净能源受到了广泛的关注。然而氢气具有易燃易爆的特性，其存储和使用都具有一定的风险。高灵敏度、高响应速度和低成本的氢气传感系统面临巨大的市场需求。目前传感技术普遍存在延时、灵敏度不足等问题，且检测仪器价格高，部分还难以常温工作。
2、现有技术中，出现了一些基于纯电学传感的原理的肖特基二极管结构的氢气传感系统，例如中国专利技术专利cn104374817a提供的一种宽带隙肖特基二极管氢气传感系统芯体及其制备方法，肖特基二极管氢气传感系统芯体依次包括基片、半导体材料层和氢气敏感层；中国专利技术专利cn112858440a提供及一种肖特基二极管氢气传感系统芯体，由四层结构和导电引线构成，四层结构依次是氢气裂解金属层、羟基扩散阻隔层、半导体层和集流体层，从氢气裂解金属层和集流体层分别引出导电引线。
3、上述现有技术所提供的氢气传感器虽然可以实现氢气的传感，但因其均是利用的纯电学传感的原理，依然存在传感信号强度不足，传感灵敏度不高的问题。并且通常肖特基纯电学的传感器工作时需要100-500度的高温不等，或者存在发热现象，因此在实际的使用中还存在一定的爆炸风险。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种氢气传感器、传感方法以及传感系统。
2、为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
3、第一方面，本专利技术提供一
4、第二方面，本专利技术还提供一种氢气传感方法，其包括：
5、提供上述氢气传感器；
6、使所述氢气传感器的金属层处于光线照射下，并使待检测气体与所述金属层接触；
7、通过检测所述氢气传感器的电特性变化，指示所述待检测气体中的氢气含量。
8、第三方面，本专利技术还提供一种氢气传感系统，包括上述氢气传感器、光源、第一电极、第二电极以及检测器；
9、所述光源能够对所述氢气传感器的金属层产生光线照射；
10、所述检测器分别通过第一电极与所述氢气传感器的金属层电连接、通过第二电极与所述氢气传感器的半导体材料层电连接，并能够检测所述氢气传感器的电特性变化。
11、在上述技术方案中，其原理是：金属层和半导体材料层形成肖特基结，光线照射下金属层中的自由电子吸收光形成高能量的热电子，从而越过金属层-半导体材料层肖特基势垒，注入到半导体材料层中，形成光电流或光电压。在氢气坏境下，氢原子将从金属表面扩散到金属层-半导体材料层界面诱导产生镜像电荷层，该层将阻止金属层中热电子发射到半导体材料层中；而在无氢气的环境下，光线照射产生的热电子可顺利通过金属层-半导体材料层界面发射到半导体材料层中。因此，可以通过监测气体与氢气传感器作用前后的电特性的变化来实现氢气的传感。
12、基于上述技术方案及其原理，与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少包括：
13、本专利技术提供的氢气传感器及氢气传感方法，利用肖特基结中的热电子产生、输运和发射等过程对肖特基界面的物理化学性质非常敏感的原理，通过金属层对氢气的敏化作用将氢气浓度信号加载为热电子相关的电信号，起到放大信号强度的作用，具有高灵敏性；同时，金属层对氢气的敏化作用，以及热电子过程的快速响应特性，都加快了氢气传感的响应速度。
14、并且，本专利技术提供的氢气传感器可以低成本、大规模的制备，测试中仅需要低成本的光源，且可在常温下工作。
15、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够使本领域技术人员能够更清楚地了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合详细附图说明如后。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种氢气传感器，其特征在于，包括由半导体材料层和金属层组成的肖特基结，且至少所述金属层的表面设置有微结构，所述金属层由对氢气具有敏化作用的金属形成；
2.根据权利要求1所述的氢气传感器，其特征在于，所述半导体材料层的材质包括n型硅、p型硅、铟镓砷、锗锡以及氮化镓中的任意一种；
3.根据权利要求1所述的氢气传感器，其特征在于，所述半导体材料层表面设置有凹凸基础结构，所述凹凸基础结构延伸至所述金属层的表面，形成所述微结构。
4.根据权利要求3所述的氢气传感器，其特征在于，所述凹凸基础结构包括有序结构和/或无序结构；
5.根据权利要求4所述的氢气传感器，其特征在于，所述有序结构具有周期性交替排布的多个凸起部和凹下部，所述凸起部的间距为400-1500nm，所述凹下部的宽度为260-970nm；
6.根据权利要求1所述的氢气传感器，其特征在于，所述金属层的厚度在70nm以下。
7.一种氢气传感方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的氢气传感方法，其特征在于，当所述氢气传感器的微结构为有序结构
9.根据权利要求7所述的氢气传感方法，其特征在于，所述电特性变化包括处于预设电压下的所述氢气传感器的电流变化；
10.一种氢气传感系统，其特征在于，包括权利要求1-6中任意一项所述的氢气传感器、光源、第一电极、第二电极以及检测器；
...【技术特征摘要】
1.一种氢气传感器，其特征在于，包括由半导体材料层和金属层组成的肖特基结，且至少所述金属层的表面设置有微结构，所述金属层由对氢气具有敏化作用的金属形成；
2.根据权利要求1所述的氢气传感器，其特征在于，所述半导体材料层的材质包括n型硅、p型硅、铟镓砷、锗锡以及氮化镓中的任意一种；
3.根据权利要求1所述的氢气传感器，其特征在于，所述半导体材料层表面设置有凹凸基础结构，所述凹凸基础结构延伸至所述金属层的表面，形成所述微结构。
4.根据权利要求3所述的氢气传感器，其特征在于，所述凹凸基础结构包括有序结构和/或无序结构；
5.根据权利要求4所述的氢气传感器，其特征在于，所述有序结构具有周期性交替排布的...
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