Властивості керамічних напівпровідників

особливості:

Питомий опір кераміки з напівпровідниковими властивостями становить близько 10-5 ~ 107ω.cm, і напівпровідникові властивості керамічних матеріалів можна отримати шляхом легування або спричинення дефектів решітки, спричинених стехіометричним відхиленням.Кераміка з використанням цього методу включає TiO2,

ZnO, CdS, BaTiO3, Fe2O3, Cr2O3 і SiC.Різні характеристики напівпровідникової кераміки полягають у тому, що її електропровідність змінюється залежно від навколишнього середовища, що можна використовувати для виготовлення різних типів керамічних чутливих пристроїв.

Такі, як чутливі до тепла, газу, вологості, тиску, світла та інші датчики.Напівпровідникові шпінельні матеріали, такі як Fe3O4, змішуються з непровідними шпінелевими матеріалами, такими як MgAl2O4, у контрольованих твердих розчинах.

MgCr2O4 і Zr2TiO4 можна використовувати як термістори, які є приладами з ретельним контролем опору, який змінюється залежно від температури.ZnO можна модифікувати шляхом додавання оксидів, таких як Bi, Mn, Co та Cr.

Більшість цих оксидів не є твердо розчиненими в ZnO, але відхиляються на межі зерен, щоб утворити бар’єрний шар, щоб отримати варисторні керамічні матеріали ZnO, і є різновидом матеріалу з найкращими характеристиками в варисторній кераміці.

Допування SiC (наприклад, людська сажа, графітовий порошок) може виготовити напівпровідникові матеріали з високотемпературною стабільністю, які використовуються як різні резистивні нагрівальні елементи, тобто кремнієві вуглецеві стрижні у високотемпературних електричних печах.Контролюйте питомий опір і поперечний переріз SiC, щоб досягти майже будь-чого

Умови експлуатації (до 1500 ° С), підвищення його питомого опору і зменшення перерізу нагрівального елемента призведуть до збільшення виділеного тепла.Силіконовий вуглецевий стрижень у повітрі відбуватиметься реакція окислення, використання температури, як правило, обмежено 1600°C нижче, звичайний тип кремнієвого вуглецевого стрижня

Безпечна робоча температура 1350°C.У SiC атом Si заміщений атомом N, оскільки N має більше електронів, є надлишок електронів, а його рівень енергії близький до нижньої зони провідності, і його легко підняти до зони провідності, тому цей енергетичний стан також називається донорським рівнем, ця половина

Провідниками є напівпровідники N-типу або електропровідні напівпровідники.Якщо атом Al використовується в SiC замість атома Si, через відсутність електрона утворений енергетичний стан матеріалу близький до зони валентних електронів вище, він легко приймає електрони, і тому називається акцептантом

Основний енергетичний рівень, який залишає вакантну позицію у валентній зоні, яка може проводити електрони, оскільки вакантна позиція діє так само, як носій позитивного заряду, називається напівпровідником Р-типу або дірковим напівпровідником (H. Sarman, 1989).