半導體傳感器的原理應用及發(fā)展分析

徐之昊

【摘 要】在對半導體傳感器的原理認識基礎上，進一步對其應用范圍和應用狀況開展分析研究，在此基礎上，實現(xiàn)對半導體傳感器發(fā)展前景與發(fā)展可能性的認識。本文在開展半導體傳感器的原理應用及發(fā)展分析環(huán)節(jié)，主要通過對半導體傳感器做出一定的評論，并在進一步深化認識的基礎上，實現(xiàn)關于半導體傳感器在當前發(fā)展狀況與發(fā)展前景的認識。其中，關于對磁敏傳感器、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識分析過程中，進一步加深對其發(fā)展現(xiàn)狀的認識。

【關鍵詞】半導體傳感器；工作原理；應用與發(fā)展

1 開展半導體傳感器的原理應用及發(fā)展分析的必要性

1.1 時代發(fā)展的必要性

21世紀，隨著電子技術的飛速發(fā)展，半導體傳感器在科學技術更新化的時代要求下，取得了良好的發(fā)展機遇。在適應科學技術水平飛速發(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)，半導體傳感器自身具備的特殊性能夠進一步促進其傳播范圍的不斷深化。其中，半導體傳感器在應用環(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用的實踐研究，一直被國內(nèi)外相關的研究者所重視，并在對其發(fā)展規(guī)劃認識過程中，也引起世界各國研究者的足夠重視。當前，半導體傳感器在越來越多行業(yè)實現(xiàn)了廣泛的應用。為此，需要對半導體傳感器的原理做到具體的把握，并在對其原理把握基礎上對其具體實踐形成科學的認知，從而有效推動其認識過程的不斷深化。

1.2 半導體傳感器在應用環(huán)節(jié)的特殊性

在開展半導體傳感器的原理應用及發(fā)展分析的必要性的論述過程中，需要對半導體傳感器所具備的特殊性客觀認識。當前，由于人們在利用半導體材料環(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。半導體傳感器的種類比較繁多，其在具體應用環(huán)節(jié)，主要是對不同物理效應和具體材料的相關特性實現(xiàn)綜合把握。由于半導體傳感器具有類似于人體器官的功能反應，為此半導體傳感器能夠?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，進一步強化對半導體傳感器主要優(yōu)點的理解。其中，半導體傳感器具有的靈敏度高、對信息感應的速度較快、體積構成較小、質(zhì)量要求較低等特點，在不同領域表現(xiàn)出了其應用范圍的廣泛性。在實現(xiàn)對半導體傳感器的具體應用研究過程中，半導體傳感器應用領域主要集中在工業(yè)自動化領域、遙測技術研究、家用電器的更新、環(huán)境污染監(jiān)測水平的提高、醫(yī)療保健服務系統(tǒng)的建設、以及新興生物工程領域。

2 半導體傳感器的應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

2.1 半導體材料的新發(fā)展

在對半導體傳感器的現(xiàn)狀與具體發(fā)展環(huán)節(jié)和發(fā)展趨勢分析過程中，由于半導體傳感器的研究利用，都會涉及到對半導體材料的使用。為此，關于實現(xiàn)半導體材料的認識和新發(fā)展，成為實現(xiàn)半導體傳感器應用研究的重點步驟。在通過對半導體材料的有效應用過程中，實現(xiàn)對周圍環(huán)境特性當中的敏感性重點把握，并基于把握基礎上制成各種傳感器。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體傳感器。在應用半導體材料實現(xiàn)對半導體傳感器的應用現(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)傳感器應用領域的不斷擴大的發(fā)展必要性目標規(guī)劃的同時，還需要在對不同知識體系借鑒，進一步為實現(xiàn)半導體傳感器在實現(xiàn)自身發(fā)展環(huán)節(jié)，以及進一步拓展其應用領域方面，朝著高度精度化方向、高度可靠性目標、以及微能耗方向發(fā)展。此外，半導體傳感器在實現(xiàn)自身發(fā)展的同時，還需要緊緊把握時代特征，并實現(xiàn)對科學技術有效應用的基礎上，進一步推進半導體傳感器實現(xiàn)對智能化發(fā)展目標的追求、對微型化設計方案的制定、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上，還需要對21世紀人類社會的智能化發(fā)展，形成一定的認知。半導體傳感器作為信息技術的一項重要的組成部分，在開展其發(fā)展趨勢研究過程中，還需對半導體傳感器的基本原理實現(xiàn)時代條件下的新認識。半導體傳感器對半導體新材料提出了更高的目標要求，此外，隨著新技術應用和廣泛普及，實現(xiàn)靈敏化目標、達成精確化追求，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)信息技術迅速發(fā)展目標奠定堅定的物質(zhì)基礎。

2.2 半導體傳感器的分類

關于半導體傳感器的分類認識，主要從以下幾個方面具體展開。首先，對磁敏傳感器進行劃分認識。在對磁敏傳感器認識的起始環(huán)節(jié)，需要對其工作原理具體把握。磁敏傳感器的制定，主要是對半導體材料中的自由電子所具備的可變動性進行認識。此外，磁敏傳感器主要是對磁電轉(zhuǎn)換原理進行重點把握基礎上實現(xiàn)的傳感器分類。其次，對磁敏二極管進行劃分認識。由于磁敏二極管的晶體二極管由p型半導體和n型半導體形成的p-n結(jié)構，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行區(qū)別，并在此基礎上通過互相抑消作用、或者相互加強作用，實現(xiàn)對電流的不同導向作用。

3 結(jié)語

在實現(xiàn)半導體傳感器的原理應用于具體分析環(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)的特征進行重點分析，并在對發(fā)展研究中，進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。

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[責任編輯：朱麗娜]