Question

半導體指紋傳感器：在一塊半導體基板上陣列了10萬金屬顆粒，傳感器陣列的每一點是一個金屬電極，充當電容器的一極，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，嵴和峪與半導體電容感應(yīng)顆粒形成的電容值大小不同，其工作過程是通過對電容感應(yīng)顆粒預(yù)先充電到某一參考電壓，然后對每個電容的放電電流進行測量，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．指紋的嵴處與半導體基板上對應(yīng)的金屬顆粒距離近，電容小

B．指紋的峪處與半導體基板上對應(yīng)的金屬顆粒距離遠，電容小

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

D．對每個電容感應(yīng)顆粒都充電至某一參考電壓時，在手指遠離時，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，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、指紋的嵴處與半導體基板上對應(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錯誤．
B、指紋的峪處與半導體基板上對應(yīng)的金屬顆粒距離遠，根據(jù)電容的決定式C=

?S

4πkd

得知，電容�。�故B正確．
C、在手指靠近時，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錯誤．
D、在手指遠離時，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錯誤．
故選B

點評：本題題干較長，要有快速獲取有效信息的能力．本題是電容器動態(tài)變化分析問題，根據(jù)電容的決定式和定義式結(jié)合進行分析．