mos管检测氢气浓度是根据

通常根据氢气与半导体反应的场所是在表面还是内部，将半导体型传感器分为表面控制型和体控制型；根据测量半导体的物理量是电阻还是晶体管参数，也可将传感器分为电阻型和非电阻型。

电阻型半导体传感器主要以金属氧化物作为氢敏材料，根据气敏机理的吸附-脱附机理，传感器首先对空气中的氧气进行吸附，这是一个由物理吸附到化学吸附的过程。在一定条件下氧夺取氢敏材料表面电子并产生一种晶格氧，材料表面电子减少，就会产生空间电荷区，使能带弯曲，使得电导率下降。当传感器吸附氢后，氢会夺取表面晶格氧，生成水，同时释放电子，使导带弯曲程度减弱。随着氧缺位的增加，半导体表面的电导增大，从而造成半导体电阻阻值减小。这两种过程不可逆，在一定温度和氢气氛围下达到稳态平衡，化学吸附氧离子达到一平衡值，从而决定了氧化物的电导。根据电阻率大小与氢气浓度之间的函数关系，就可以测出空气中氢气浓度。然而，单一的金属氧化物制得的传感器通常存在对还原性气体的选择性较差、灵敏度不高的缺点，通常用氧化物或贵金属掺杂的方式提高传感器对氢气的选择性。

非电阻型半导体传感器主要用肖基特（金属-半导体）二极管或MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）作氢敏材料，一般检测气体引起的电容或势垒等非电阻电学量的变化。肖基特二极管通常以金属Pd或Pb作正极，用禁带较宽的n型半导体SiC、GaN等材料作负极。传感器与氢气接触后，氢气通过催化金属分解为氢原子，扩散到金属与半导体的界面处，在偏置电压下发生极化，使肖基特势垒降低。根据二极管两端电压变化就可以确定氢气浓度。

以n型MOSFET为例，通常用金属Pd作MOSFET的栅极电极。根据MOS管的结构特点，可将其电容视为氧化层电容和耗尽层电容的串联，MOS电容与栅压关系称为MOS管的C-V特性。当栅源电压大于阈值电压（开启电压）时，源漏之间就会产生n型反型沟道，使源漏两极导通。对于实际的阈值电压，还要考虑金属与半导体的功函数，抵消接触电势差的影响。当氢气经栅极吸附会使金属Pd的功函数降低，表面能带向下弯曲，阈值电压也将相应降低，所需施加的栅源电压与栅极接触氢气前的电压比，也会降低。于是MOS电容的C-V特性曲线向负栅压方向平移，根据这个特性能够测量氢气浓度。

氮气是保护气体，防止工艺过程中发生氧化，主要是在合金烧结时或者高温导热胶固化时应用，氢气有还原性，可以使氧化层还原，但是氢气有一定危险性，我知道用得较多的是氮氢混合气体，这样安全些，二氧化碳，这个不了解压缩空气，主要是用在工艺过程中，比如工作台的吸附，一些设备必须有压空才能工作。了解得不多，希望有帮助

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