Keramiske halvlederegenskaper

Funksjoner:

Resistiviteten til keramikk med halvlederegenskaper er omtrent 10-5~ 107ω.cm, og halvlederegenskapene til keramiske materialer kan oppnås ved doping eller forårsake gitterdefekter forårsaket av støkiometrisk avvik. Keramikk som bruker denne metoden inkluderer TiO2,

ZnO, CdS, BaTiO3, Fe2O3, Cr2O3 og SiC. De forskjellige egenskapene tilhalvleder keramikker at deres elektriske ledningsevne endres med omgivelsene, som kan brukes til å lage ulike typer keramisk følsomme enheter.

Slik som varmefølsomme, gassfølsomme, fuktighetsfølsomme, trykkfølsomme, lysfølsomme og andre sensorer. Halvlederspinellmaterialer, som Fe3O4, blandes med ikke-ledende spinellmaterialer, slik som MgAl2O4, i kontrollerte faste løsninger.

MgCr2O4 og Zr2TiO4 kan brukes som termistorer, som er nøye kontrollerte motstandsenheter som varierer med temperaturen. ZnO kan modifiseres ved å tilsette oksider som Bi, Mn, Co og Cr.

De fleste av disse oksidene er ikke fast oppløst i ZnO, men avbøyning på korngrensen for å danne et barrierelag, for å oppnå ZnO varistor keramiske materialer, og er et slags materiale med best ytelse i varistor keramikk.

SiC-doping (som menneskelig carbon black, grafittpulver) kan forberedehalvledermaterialermed høy temperaturstabilitet, brukt som forskjellige motstandsvarmeelementer, det vil si silisiumkarbonstaver i elektriske ovner med høy temperatur. Kontroller resistiviteten og tverrsnittet til SiC for å oppnå nesten alt du ønsker

Driftsforhold (opptil 1500 ° C), økende resistivitet og redusere tverrsnittet til varmeelementet vil øke varmen som genereres. Silisium karbon stang i luften vil oppstå oksidasjonsreaksjon, bruken av temperatur er generelt begrenset til 1600 ° C under, den vanlige typen silisium karbon stang

Den sikre driftstemperaturen er 1350°C. I SiC erstattes et Si-atom med et N-atom, fordi N har flere elektroner, det er overskudd av elektroner, og energinivået er nær det nedre ledningsbåndet og det er lett å heve til ledningsbåndet, så denne energitilstanden kalles også donornivået, denne halvparten

Lederne er N-type halvledere eller elektronisk ledende halvledere. Hvis et Al-atom brukes i SiC for å erstatte et Si-atom, på grunn av mangel på et elektron, er den dannede materialets energitilstand nær valenselektronbåndet ovenfor, det er lett å akseptere elektroner, og kalles derfor akseptant

Hovedenerginivået, som etterlater en ledig posisjon i valensbåndet som kan lede elektroner fordi den ledige posisjonen virker på samme måte som den positive ladningsbæreren, kalles en P-type halvleder eller hullhalvleder (H. Sarman,1989).