Keraamisen puolijohteen ominaisuudet

Ominaisuudet:

Puolijohdeominaisuuksilla varustetun keramiikan resistiivisyys on noin 10-5~ 107ω.cm ja keraamisten materiaalien puolijohdeominaisuudet saadaan dopingoimalla tai aiheuttamalla stoikiometrisen poikkeaman aiheuttamia hilavirheitä. Tätä menetelmää käyttäviä keramiikkaa ovat mm. TiO2,

ZnO, CdS, BaTiO3, Fe2O3, Cr2O3 ja SiC. Erilaiset ominaisuudetpuolijohdekeramiikkaon, että niiden sähkönjohtavuus muuttuu ympäristön mukana, minkä avulla voidaan valmistaa erilaisia ​​keraamisia herkkiä laitteita.

Kuten lämpöherkkä, kaasuherkkä, kosteusherkkä, paineherkkä, valoherkkä ja muut anturit. Puolijohteiset spinellimateriaalit, kuten Fe3O4, sekoitetaan ei-johtavien spinellimateriaalien, kuten MgAl2O4, kanssa kontrolloiduissa kiinteissä liuoksissa.

Termistoreina voidaan käyttää MgCr2O4:a ja Zr2TiO4:a, jotka ovat tarkasti kontrolloituja vastuslaitteita, jotka vaihtelevat lämpötilan mukaan. ZnO:ta voidaan modifioida lisäämällä oksideja, kuten Bi, Mn, Co ja Cr.

Suurin osa näistä oksideista ei ole kiinteästi liuennut ZnO:hen, vaan taipuma raerajalla muodostaa sulkukerroksen, jotta saadaan ZnO-varistorkeraamisia materiaaleja, ja se on eräänlainen materiaali, jolla on paras suorituskyky varistorikeramiikassa.

SiC doping (kuten ihmisen hiilimusta, grafiittijauhe) voi valmistaapuolijohdemateriaalejakorkean lämpötilan stabiiliudella, käytetään erilaisina vastuslämmityselementteinä, eli piihiilitankoina korkean lämpötilan sähköuuneissa. Säädä piikarbidin resistiivisyyttä ja poikkileikkausta saavuttaaksesi melkein kaikki halutut

Käyttöolosuhteet (1500 ° C asti), sen resistiivisyyden lisääminen ja lämmityselementin poikkileikkauksen pienentäminen lisäävät syntyvää lämpöä. Piihiilisauva ilmassa tapahtuu hapetusreaktio, lämpötilan käyttö on yleensä rajoitettu 1600 °C:een alle, tavallinen piihiilisauva

Turvallinen käyttölämpötila on 1350°C. SiC:ssä Si-atomi korvataan N-atomilla, koska N:ssä on enemmän elektroneja, elektroneja on ylimääräisiä ja sen energiataso on lähellä alempaa johtavuuskaistaa ja se on helppo nostaa johtavuuskaistalle, joten tämä energiatila Tätä puoliskoa kutsutaan myös luovuttajatasoksi

Johtimet ovat N-tyypin puolijohteita tai elektronisesti johtavia puolijohteita. Jos SiC:ssä käytetään Al-atomia korvaamaan Si-atomi, muodostuu elektronin puutteen vuoksi materiaalin energiatila lähellä yllä olevaa valenssielektronikaistaa, se on helppo vastaanottaa elektroneja, ja siksi sitä kutsutaan hyväksyjäksi.

Pääenergiatasoa, joka jättää valenssikaistalle vapaan paikan, joka saattaa johtaa elektroneja, koska vapaa asema toimii samalla tavalla kuin positiivinen varauksenkantaja, kutsutaan P-tyyppiseksi puolijohteeksi tai aukkopuolijohteeksi (H. Sarman, 1989).