氧化钨电荷层模型

氧化钨电荷层结构表面的原子排列会周期性地遭到破坏。在氧化钨电荷层表面含有较多的悬挂键，而每个悬挂键在氧化钨电荷层内对应一个表面能级。大量的表面能级便组成了表面能带。由于悬挂键的存在，致使氧化钨电荷层表面附近的能带将发生弯曲。若表面能级是为受主能级，便可以将电子从材料体内捕获，从而导致材料的面表现为负电位，这样就会产生一定的排斥作用，进而会阻碍氧化钨内部的电子持续漂移，最后将会实现电学平衡。

氧化钨在平衡状态下时，其表面带负电，内部则带正电。能带会向上弯曲，从而形成空间电荷区。同时氧化钨电荷层表面的电子将发生堆积。若表面能级为施主能级，表面能带将会向下弯曲。同时电荷层表面的电子将会因此耗尽，导致出现反型层。

因此当氧化钨与待测气体相接触时，待测气体分子将与氧化钨电荷层表面的原子相互作用。从而实现电子的交换，致使空间电荷区内的载流子数量发生改变。进而改变氧化钨的电阻或电导率，最终实现探测气体浓度、成分的目标。如果所测气体是亲电性高的氧化性气体，氧化钨导带中的电子容易被所测气体捕获。从而减小氧化钨电荷层表面的电子浓度，致使氧化钨的电阻值增大。若所测气体为还原性气体，最终会导致氧化钨的电阻值减小。