Question

半導(dǎo)體指紋傳感器：在一塊半導(dǎo)體基板上陣列了10萬(wàn)金屬顆粒，傳感器陣列的每一點(diǎn)是一個(gè)金屬電極，充當(dāng)電容器的一極，其外面是絕緣的表面．手指貼在其上與其構(gòu)成了電容器的另一極，由于手指指紋深淺不同，嵴和峪與半導(dǎo)體電容感應(yīng)顆粒形成的電容值大小不同，其工作過(guò)程是通過(guò)對(duì)電容感應(yīng)顆粒預(yù)先充電到某一參考電壓，然后對(duì)每個(gè)電容的放電電流進(jìn)行測(cè)量，設(shè)備將采集到不同的數(shù)值匯總，也就完成了指紋的采集，則（　�。�

A．指紋的嵴處與半導(dǎo)體基板上對(duì)應(yīng)的金屬顆粒距離近，電容小

B．指紋的峪處與半導(dǎo)體基板上對(duì)應(yīng)的金屬顆粒距離遠(yuǎn)，電容小

C．對(duì)每個(gè)電容感應(yīng)顆粒都充電至某一參考電壓時(shí)，在手指靠近時(shí)，各金屬電極電量減小

D．對(duì)每個(gè)電容感應(yīng)顆粒都充電至某一參考電壓時(shí)，在手指遠(yuǎn)離時(shí)，各金屬電極均處于充電狀態(tài)

Answer 1

分析：手指的嵴和峪與金屬電極的距離不同，根據(jù)電容的決定式分析電容的大�。�由電容的定義式分析，電容的電壓一定時(shí)，電量變化，判斷金屬電極是處于充電狀態(tài)還是放電狀態(tài)．

解答：解：
A、指紋的嵴處與半導(dǎo)體基板上對(duì)應(yīng)的金屬顆粒距離近，根據(jù)電容的決定式C=

?S

4πkd

得知，電容大．故A錯(cuò)誤．
B、指紋的峪處與半導(dǎo)體基板上對(duì)應(yīng)的金屬顆粒距離遠(yuǎn)，根據(jù)電容的決定式C=

?S

4πkd

得知，電容小．故B正確．
C、在手指靠近時(shí)，電容增大，而電壓一定，則由Q=CU可知，各金屬電極電量增大．故C錯(cuò)誤．
D、在手指遠(yuǎn)離時(shí)，電容減小，而電壓一定，則由Q=CU可知，各金屬電極電量放電狀態(tài)．故D錯(cuò)誤．
故選B

點(diǎn)評(píng)：本題題干較長(zhǎng)，要有快速獲取有效信息的能力．本題是電容器動(dòng)態(tài)變化分析問(wèn)題，根據(jù)電容的決定式和定義式結(jié)合進(jìn)行分析．