Keramiske halvlederegenskaber

Funktioner:

Resistiviteten af ​​keramik med halvlederegenskaber er omkring 10-5~107ω.cm, og halvlederegenskaberne af keramiske materialer kan opnås ved at dope eller forårsage gitterdefekter forårsaget af støkiometrisk afvigelse. Keramik ved hjælp af denne metode inkluderer TiO2,

ZnO, CdS, BaTiO3, Fe2O3, Cr2O3 og SiC. De forskellige egenskaber vedhalvlederkeramiker, at deres elektriske ledningsevne ændrer sig med miljøet, hvilket kan bruges til at lave forskellige typer af keramisk følsomme enheder.

Såsom varmefølsomme, gasfølsomme, fugtfølsomme, trykfølsomme, lysfølsomme og andre sensorer. Halvlederspinelmaterialer, såsom Fe3O4, blandes med ikke-ledende spinelmaterialer, såsom MgAl2O4, i kontrollerede faste opløsninger.

MgCr2O4 og Zr2TiO4 kan bruges som termistorer, som er omhyggeligt kontrollerede modstandsanordninger, der varierer med temperaturen. ZnO kan modificeres ved at tilføje oxider som Bi, Mn, Co og Cr.

De fleste af disse oxider er ikke fast opløst i ZnO, men afbøjning på korngrænsen for at danne et barrierelag, for at opnå ZnO varistor keramiske materialer, og er en slags materiale med den bedste ydeevne i varistor keramik.

SiC-doping (såsom human carbon black, grafitpulver) kan forberedehalvledermaterialermed høj temperaturstabilitet, brugt som forskellige modstandsvarmeelementer, det vil sige silicium carbon stænger i højtemperatur elektriske ovne. Styr modstanden og tværsnittet af SiC for at opnå næsten alt, hvad du ønsker

Driftsbetingelser (op til 1500 ° C), forøgelse af dens resistivitet og reduktion af tværsnittet af varmeelementet vil øge den genererede varme. Silicium carbon stang i luften vil forekomme oxidationsreaktion, brugen af ​​temperaturen er generelt begrænset til 1600 ° C under, den almindelige type silicium carbon stang

Den sikre driftstemperatur er 1350°C. I SiC er et Si-atom erstattet af et N-atom, fordi N har flere elektroner, der er overskydende elektroner, og dets energiniveau er tæt på det nedre ledningsbånd, og det er nemt at hæve til ledningsbåndet, så denne energitilstand kaldes også donorniveauet, denne halvdel

Lederne er N-type halvledere eller elektronisk ledende halvledere. Hvis et Al-atom bruges i SiC til at erstatte et Si-atom, på grund af manglen på en elektron, er den dannede materialeenergitilstand tæt på valenselektronbåndet ovenfor, det er let at acceptere elektroner, og kaldes derfor acceptant

Hovedenerginiveauet, som efterlader en ledig position i valensbåndet, der kan lede elektroner, fordi den ledige position virker på samme måde som den positive ladningsbærer, kaldes en halvleder eller hulhalvleder af P-typen (H. Sarman, 1989).