2026-04-12 18:51:02
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東芝最近開發出了一種MEMS氫氣傳感器,其功耗隻有傳統傳感器的1%,而且不會損失檢測速度。它基於東芝開發的微機電係統(MEMS)jiegou,caiyongbajijinshubolilaishixiankuaisujiancehedigonghao。kefuchuantongchuanganqigonghaoyulingminduzhinengquqiyidetedian。zhezhongchuanganqikeyizaibandaotishengchanxianshangjinxingzhizao,congershixiandichengbendedaguimoshengchan。gaijishudexijiejiangyu6月20日在台灣舉行的2017年國際會議上公布。
開發背景
在應對氣候變化的措施中,氫能源技術的發展正越來越受到重視,實現低碳氫能源社會將會是未來幾十年裏國際社會的共同追求。然ran而er,氫qing氣qi是shi一yi種zhong非fei常chang易yi燃ran易yi爆bao的de氣qi體ti,因yin此ci,檢jian測ce氫qing氣qi泄xie漏lou是shi氫qing能neng源yuan發fa展zhan過guo程cheng中zhong一yi項xiang必bi不bu可ke少shao的de環huan節jie。采cai用yong電dian池chi驅qu動dong的de氫qing氣qi傳chuan感gan器qi,必bi須xu具ju備bei:1、快速響應任何泄漏;2、持續穩定的工作很長時間;3、極ji小xiao的de電dian量liang消xiao耗hao。然ran而er,傳chuan統tong的de氫qing氣qi傳chuan感gan器qi,例li如ru半ban導dao體ti氫qing氣qi傳chuan感gan器qi和he催cui化hua燃ran燒shao式shi氫qing氣qi傳chuan感gan器qi需xu要yao對dui器qi件jian進jin行xing加jia熱re,使shi其qi電dian力li消xiao耗hao的de相xiang對dui較jiao高gao,功gong耗hao範fan圍wei在zai幾ji十shi毫hao瓦wa到dao幾ji瓦wa之zhi間jian。即ji便bian是shi最zui先xian進jin的deFET型氫氣傳感器,也必須間歇性加熱以加快檢測速度,達到功耗與靈敏度的折衷平衡。
技術特性
通過將其在半導體技術方麵的know-how應用於氫氣傳感器,東芝開發出了一種原始的MEMS結構,采用鈀基金屬玻璃實現了快速檢測和低功耗。傳感器可以在100uw的功耗水平上檢測到氫,小於傳統設備的1%,因為它不需要持續的加熱,並且采用電容式的MEMS結構。
鈀是一種著名的氫儲存材料,但鈀與氫結合需要較長的時間,一般采用加熱來加快吸收。采用鈀基金屬玻璃(注5)合金代替鈀,可以降低氫鍵能,使探測時間達到幾秒,類似於常規快速探測氫傳感器的時間。此傳感器可以在半導體生產線上進行製造,一個晶圓能製造出數千上萬隻傳感器,因此成本低的生產是可能的。




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