Կերամիկական կիսահաղորդիչների հատկությունները

Առանձնահատկություններ:

Կիսահաղորդչային հատկություններով կերամիկայի դիմադրողականությունը մոտ 10-5~ 107ω.սմ է, իսկ կերամիկական նյութերի կիսահաղորդչային հատկությունները կարելի է ձեռք բերել դոպինգի միջոցով կամ ստոյխիոմետրիկ շեղումից առաջացած վանդակավոր թերություններ առաջացնելով: Այս մեթոդով օգտագործվող կերամիկան ներառում է TiO2,

ZnO, CdS, BaTiO3, Fe2O3, Cr2O3 և SiC: -ի տարբեր բնութագրերըկիսահաղորդչային կերամիկաայն է, որ դրանց էլեկտրական հաղորդունակությունը փոխվում է շրջակա միջավայրի հետ, որը կարող է օգտագործվել տարբեր տեսակի կերամիկական զգայուն սարքեր պատրաստելու համար:

Ինչպես ջերմային զգայուն, գազի զգայուն, խոնավության զգայուն, ճնշման զգայուն, լույսի զգայուն և այլ սենսորներ: Կիսահաղորդչային սպինելային նյութերը, ինչպիսին է Fe3O4-ը, խառնվում են ոչ հաղորդիչ սպինելային նյութերի հետ, ինչպիսին է MgAl2O4-ը, կառավարվող պինդ լուծույթներում:

MgCr2O4-ը և Zr2TiO4-ը կարող են օգտագործվել որպես թերմիստորներ, որոնք խնամքով կառավարվող դիմադրողական սարքեր են, որոնք տարբերվում են ջերմաստիճանից: ZnO-ն կարող է փոփոխվել՝ ավելացնելով օքսիդներ, ինչպիսիք են Bi, Mn, Co և Cr:

Այս օքսիդների մեծ մասը պինդ լուծարված չէ ZnO-ում, այլ շեղվում է հատիկի սահմանի վրա՝ ձևավորելով պատնեշ շերտ, որպեսզի ստացվի ZnO վարիստորային կերամիկական նյութեր և հանդիսանում է վարիստորային կերամիկայի մեջ լավագույն գործունակությամբ նյութի տեսակը:

SiC դոպինգը (օրինակ՝ մարդու ածխածնի սև, գրաֆիտի փոշի) կարող է պատրաստելկիսահաղորդչային նյութերբարձր ջերմաստիճանի կայունությամբ, որն օգտագործվում է որպես տարբեր դիմադրողական ջեռուցման տարրեր, այսինքն՝ սիլիցիումի ածխածնային ձողեր բարձր ջերմաստիճանի էլեկտրական վառարաններում։ Վերահսկեք SiC-ի դիմադրողականությունը և խաչմերուկը՝ հասնելու համարյա ցանկացած ցանկալի բանի

Աշխատանքային պայմանները (մինչև 1500 ° C), բարձրացնելով դրա դիմադրողականությունը և նվազեցնելով ջեռուցման տարրի խաչմերուկը, կբարձրացնեն առաջացած ջերմությունը: Սիլիցիումի ածխածնի ձողը օդում տեղի կունենա օքսիդացման ռեակցիա, ջերմաստիճանի օգտագործումը սովորաբար սահմանափակվում է 1600 ° C-ով ցածր, սովորական տեսակի սիլիցիումի ածխածնային գավազան

Անվտանգ աշխատանքային ջերմաստիճանը 1350°C է: SiC-ում Si ատոմը փոխարինվում է N ատոմով, քանի որ N-ն ավելի շատ էլեկտրոններ ունի, ավելորդ էլեկտրոններ կան, և դրա էներգիայի մակարդակը մոտ է ստորին հաղորդման գոտուն և հեշտ է բարձրացնել հաղորդման գոտին, ուստի այս էներգետիկ վիճակը կոչվում է նաև դոնոր մակարդակ, այս կեսը

Հաղորդավարները N տիպի կիսահաղորդիչներ են կամ էլեկտրոնային հաղորդիչ կիսահաղորդիչներ։ Եթե ​​SiC-ում Al ատոմն օգտագործվում է Si ատոմին փոխարինելու համար, էլեկտրոնի բացակայության պատճառով ձևավորված նյութական էներգիայի վիճակը մոտ է վերևում գտնվող վալենտային էլեկտրոնային գոտուն, այն հեշտ է ընդունել էլեկտրոնները և, հետևաբար, կոչվում է ընդունող:

Հիմնական էներգիայի մակարդակը, որը թողնում է ազատ դիրք վալենտական ​​գոտում, որը կարող է անցկացնել էլեկտրոններ, քանի որ դատարկ դիրքը գործում է նույնը, ինչ դրական լիցքի կրիչը, կոչվում է P-տիպի կիսահաղորդիչ կամ անցքային կիսահաղորդիչ (H. Sarman, 1989):