纳米氧化钨颗粒在半导体传感器的应用

选用低维度纳米氧化钨颗粒作为半导体传感器的敏感材料，是因为它具备高纯度、巨大的比表面积、微小的粒径、均匀的分布、清洁的表面、低松装密度、易于分散以及卓越的气体敏感性等特性。简而言之，与传统气体敏感材料相比，采用纳米WO3颗粒制备的气敏材料在响应速度上更快，选择性更佳，且对环境的友好度更高，因此非常适合用于检测酒精、二氧化氮等气体。

半导体气体传感器，通过检测气体在半导体表面发生的氧化还原反应所引起的敏感元件电阻值变化来工作，是气体传感器领域的常用类型，广泛应用于工业、化工、电子、电力、机床、石油等多个行业。

其运作机制是这样的：半导体器件被加热至稳定状态后，当气体接触到半导体表面并被吸附时，吸附分子会在表面自由扩散并逐渐失去动能，部分分子蒸发，而另一部分则因热分解而牢固吸附。若半导体的功函数小于吸附分子的亲和力，吸附分子会从器件中夺取电子成为负离子；反之，若半导体的功函数大于吸附分子的离解能，则吸附分子会向器件释放电子形成正离子。当氧化性气体吸附到n型半导体（如纳米氧化钨）上时，或还原性气体吸附到p型半导体上时，会导致半导体载流子数量减少，从而使电阻增大。

因此，作为n型半导体材料的纳米氧化钨，常被用于吸附氧化性气体，如氧气、二氧化氮和一氧化氮等。

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