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氢气传感器、传感方法以及传感系统技术方案

技术编号:40377851 阅读:24 留言:0更新日期:2024-02-20 22:17
本发明专利技术公开了一种氢气传感器、传感方法以及传感系统。所述氢气传感器包括肖特基结,金属表面设置有微结构;在光线照射下,肖特基结能够产生光电势,微结构能够产生表面等离子体共振;当氢扩散至半导体材料层和金属层的界面时,所述光电势发生变化。本发明专利技术利用肖特基结中的热电子对肖特基界面的物化性质非常敏感的原理,通过金属对氢气的敏化作用将氢气浓度信号加载为电信号,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;并且,本发明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。

【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...

【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...

【专利技术属性】
技术研发人员:文龙陈沁孙志伟郑麒麟
申请(专利权)人:暨南大学
类型:发明
国别省市:

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