2025年半导体传感器原理与应用 .pdf

饭疏食，饮水，曲肱而枕之，乐亦在其中矣。不义而富且贵，于我如浮云。——《论语》

半导体传感器原理与应用

半导体传感器是一种基于半导体材料特性的传感器，其原理是

利用半导体材料在外界刺激下发生电阻、电容、电势差等物理

特性的变化，从而实现对目标物理量的测量。

具体而言，半导体传感器的工作原理主要包括以下几个方面：

1.PN结的特性：半导体传感器中的PN结具有正向偏置和反

向偏置两种工作状态。正向偏置时，PN结的电阻较低，反向

偏置时，PN结的电阻较高。利用PN结的这一特性，可以制

造温度传感器、光敏传感器等。

2.金属氧化物半导体（MetalOxideSemiconductor,MOS）的特

性：MOS传感器利用氧化物半导体在气体作用下的吸附、反

应等特性，实现对气体浓度、湿度等的检测。

3.压阻效应：半导体材料的电阻随压力的变化而变化。利用这

一特性，可以制造压力传感器。

半导体传感器广泛应用于工业、医疗、环境监测等领域，常见

的应用包括：

1.温度测量：利用半导体的温度敏感特性，制造温度传感器，

广泛应用于温度控制、环境监测等领域。

2.压力测量：利用半导体电阻随压力变化的特性，制造压力传

感器，用于汽车、工业设备等领域的压力测量。

博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。——《礼记》

3.气体检测：利用MOS器件的吸附、反应特性，制造气体传

感器，常用于煤气、甲烷等可燃气体的检测。

4.光电检测：利用半导体材料的光电效应，制造光敏传感器，

用于光电测量、光电控制等领域。

总的来说，半导体传感器具有体积小、功耗低、响应速度快等

优点，在现代化社会中得到了广泛的应用和发展。