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图2 高透磁率Co基非晶金属的有效透磁率—频率特性
2、低铁耗、大仰角
组合成分为Co 基材料，与高透磁率为同一系统。由于转换电源用的饱和扼流圈等的B-H 曲线（磁化曲线）需用大仰角，因而通过热处理使磁心的磁路方向发生感应各向异性，如此便可获得低铁耗、大仰角的磁特性。
表1 低铁耗大仰角非晶金属的磁特性
注：*1.片厚20μm *2.片厚100μm
3、高饱和磁通密度
基本组合成分为Fe、Si、B，以提高耐蚀性、降低铁耗为目的，还可适量添加Cr、Ni、Nb 等元素。表3 列出高饱和磁通密度Fe 基非晶金属的磁特性，并与方向性硅钢板作了比较。铁耗要比硅钢小1/3~1/5。
4、高磁通密度
由于Fe 基非晶金属无结晶磁各向异性，透磁率大，而且磁致伸缩大，即使是弱磁场也能发生大的磁致伸缩，因而作为磁致伸缩材料的应用开发相当活跃。非晶材料的k 值显著大于结晶材料。可用作超声波元件而特别引人注目。
四、应用
由于非晶材料具有光吸收系数高、基片材料限制小、性能易于扩展、制作工艺简单等优点，因而作为敏感功能材料倍受青睐，现已日益广泛应用于各种传感器。图3所示为主要用例。
图3 非晶硅传感器
1、光传感器[6]
有效利用非晶硅的特性便可研制成高性能的光传感器。非晶硅光传感器有光导电池式和光敏二极管式2 种。光敏二极管具有与太阳电池相同的p-i-n 结构，非晶硅光敏二极管的灵敏度和响应时间与单晶硅光敏二极管相近。
①光导电池
图6 所示为未掺杂非晶硅的一个典型特性—光导性与单色光强度的函数关系。在1mW/cm2 的光照下非晶硅的光导性增大3 个数量级，衰减时间约为10ms，其时间拖尾长。
②光敏二极管图3 所示为非晶硅pin 型光敏二极管的结构简图。图4 所示为不同波长时短路电流与单色光强度的函数关系。在很宽的范围内短路电流与光强度均成线性比例关系。波长较短时其短路电流比波长较长时大6～9 倍。图5 所示为非晶硅二极管的响应时间与负载电阻特性的关系曲线。响应时间依赖于负载电阻，影响响应时间的决定因素是RC常数。在同样的负载电阻下对绿光的响应时间比对红光的长，绿光时的导通时间为3.6μs，截止时间为4.5μs。
图3 Pin型光敏二极管结构图 图4 短路电流与单色光强度的函数关系。
图5 非晶硅响应时间与浮在电阻的特性的关系曲线
③色传感器
利用非晶硅特性研制成集成型全色传感器。图6 示出结构不同的3 种集成型色传感器。用这类传感器至少可识别12 种颜色。图7 所示为集成型色传感器的光谱响应特性及其与温度的关系。集成型色传感器由红光传感器、绿光传感器及蓝光传感器3 个光传感器组成。当其入射光的强度与相对的波长为均匀状态时，红光、绿光和蓝光传感器的灵敏度比为5:3:2。在20℃～60℃的温度范围内，蓝光传感器和红光传感器的光谱响应变化很小，集成型非晶硅色传感器的响应时间约为1μs。
图6 集成型色传感器的结构
图7 集成型色传感器的光谱响应特性及其与温度的关系
④ 单片光耦合器
任意类型的基片上可在淀积非晶硅，利用此特性来制作单片光耦合器，将非晶硅光敏二极管直接形成在GaP 发光二极管上。非晶硅GaP 单片光耦合器的结构简图如图 8所示，其电流传输比为0.004%，响应时间为10μs。通过优化器件结构，可望进一步提高其性能。单片光耦合器是非晶硅光敏二极管的一个应用实例。
图8 弹片光耦合器的结构简图
⑤图像传感器
线性光传感器的结构简图如图9 所示，研制成宽度为216mm 的传感器阵列，内含1728 个象素。图10 示出在单晶硅基片上制作的图象传感器，由MOS 型扫描器和非晶硅
光导层组成。模式识别传感器是图像传感器的另一个应用实例。图11 示出模式识别传感器的结构简图，由设置在2 块透明板之间的光传感器阵列（16×16，2×2mm）构成。
图9 线性光传感器的结构简图
图10 固态图像传感器的结构简图
图11 模式识别传感器的结构简图
2、温度传感器
首先介绍西贝克效应[7]：
如下图11所示，所谓西贝克效应就是指当一种材料两端有温度差时，在材料内部将形成电场，相应的存在电动势。若把材料两端相连成闭合电路，线路中有电流通过。通
[2]