კერამიკული ნახევარგამტარული თვისებები

მახასიათებლები:

ნახევარგამტარული თვისებების მქონე კერამიკის წინაღობა არის დაახლოებით 10-5~ 107ω.სმ, ხოლო კერამიკული მასალების ნახევარგამტარული თვისებების მიღება შესაძლებელია დოპინგით ან სტოქიომეტრიული გადახრით გამოწვეული გისოსების დეფექტების გამოწვევით. ამ მეთოდის გამოყენებით კერამიკა მოიცავს TiO2,

ZnO, CdS, BaTiO3, Fe2O3, Cr2O3 და SiC. -ის განსხვავებული მახასიათებლებინახევარგამტარული კერამიკაარის ის, რომ მათი ელექტრული გამტარობა იცვლება გარემოსთან ერთად, რაც შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა ტიპის კერამიკული მგრძნობიარე მოწყობილობების დასამზადებლად.

როგორიცაა სითბოს მგრძნობიარე, გაზის მგრძნობიარე, ტენიანობის მგრძნობიარე, წნევის მგრძნობიარე, სინათლის მგრძნობიარე და სხვა სენსორები. ნახევარგამტარული სპინელი მასალები, როგორიცაა Fe3O4, შერეულია არაგამტარ სპინელის მასალებთან, როგორიცაა MgAl2O4, კონტროლირებად მყარ ხსნარებში.

MgCr2O4 და Zr2TiO4 შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც თერმისტორები, რომლებიც ყურადღებით კონტროლირებადი წინააღმდეგობის მოწყობილობებია, რომლებიც იცვლება ტემპერატურის მიხედვით. ZnO შეიძლება შეიცვალოს ოქსიდების დამატებით, როგორიცაა Bi, Mn, Co და Cr.

ამ ოქსიდების უმეტესობა მყარად არ იხსნება ZnO-ში, მაგრამ იხრება მარცვლის საზღვარზე ბარიერის ფენის წარმოქმნის მიზნით, რათა მივიღოთ ZnO ვარისტორის კერამიკული მასალები და არის ერთგვარი მასალა, რომელსაც აქვს საუკეთესო ეფექტურობა ვარისტორულ კერამიკაში.

SiC დოპინგს (როგორიცაა ადამიანის ნახშირბადის შავი, გრაფიტის ფხვნილი) შეუძლია მოამზადოსნახევარგამტარული მასალებიმაღალი ტემპერატურის სტაბილურობით, გამოიყენება როგორც სხვადასხვა წინააღმდეგობის გამათბობელი ელემენტები, ანუ სილიკონის ნახშირბადის წნელები მაღალი ტემპერატურის ელექტრო ღუმელებში. აკონტროლეთ SiC-ის წინაღობა და განივი მონაკვეთი, რომ მიაღწიოთ თითქმის ყველაფერს, რაც გსურთ

ოპერაციული პირობები (1500 ° C-მდე), მისი წინააღმდეგობის გაზრდა და გათბობის ელემენტის ჯვრის მონაკვეთის შემცირება გაზრდის გამომუშავებულ სითბოს. სილიკონის ნახშირბადის ღერო ჰაერში მოხდება ჟანგვის რეაქცია, ტემპერატურის გამოყენება ზოგადად შემოიფარგლება 1600°C ქვემოთ, ჩვეულებრივი ტიპის სილიკონის ნახშირბადის ღერო

უსაფრთხო სამუშაო ტემპერატურაა 1350°C. SiC-ში Si ატომი იცვლება N ატომით, რადგან N-ს მეტი ელექტრონი აქვს, არის ჭარბი ელექტრონები და მისი ენერგიის დონე ახლოსაა ქვედა გამტარობის ზოლთან და ადვილია აწევა გამტარ ზოლამდე, ამიტომ ეს ენერგეტიკული მდგომარეობა ასევე უწოდებენ დონორის დონეს, ამ ნახევარს

გამტარები არის N ტიპის ნახევარგამტარები ან ელექტრონულად გამტარი ნახევარგამტარები. თუ Al ატომი გამოიყენება SiC-ში Si ატომის ჩასანაცვლებლად, ელექტრონის ნაკლებობის გამო, წარმოქმნილი მატერიალური ენერგეტიკული მდგომარეობა ახლოსაა ზემოთ მოცემულ ვალენტურ ელექტრონულ ზოლთან, ადვილია ელექტრონების მიღება და ამიტომ მას მიმღები ეწოდება.

მთავარ ენერგეტიკულ დონეს, რომელიც ტოვებს ვაკანტურ პოზიციას ვალენტურობის ზოლში, რომელსაც შეუძლია ელექტრონების გატარება, რადგან ვაკანტური პოზიცია მოქმედებს ისევე, როგორც დადებითი მუხტის მატარებელი, ეწოდება P-ტიპის ნახევარგამტარი ან ხვრელების ნახევარგამტარი (H. Sarman, 1989).