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ZnO 壓敏電阻的微觀結構分析發現,形成的四個主要 成分是 ZnO、尖晶石、焦綠石和一些富 Bi 相(圖 3)。圖 中也指明了組分存在的部位,還存在一些用現有技術尚不 易檢測出來的其它次要相。 ZnO 壓敏電阻的典型晶粒尺寸在15和20μm 之間, 并且也總是伴有雙晶。SiO2的存在抑制晶粒生長,而 TiO2 和 BaO 則加速晶粒長大。尖晶石和焦綠石相對晶粒長大有 抑制作用。焦綠石相在低溫時起作用,而尖晶石相在高溫 時有利。當用鹽酸浸蝕晶粒時,中間相呈現出在電性上絕 緣的三維網絡。 燒結形成的 ZnO 晶粒是 ZnO 壓敏電阻的基本構成單純 ZnO 是具有線性 I-U 特性的非化學計量 n 型半導 體。進入 ZnO 中的各種添加物使其具有非線性。這些氧 化物中主要是 Bi 2O3。這些氧化物的引入,在晶粒和晶粒 邊界處形成原子缺陷,施主或類施主缺陷支配著耗盡層, 而受主和類受主缺陷支配著晶粒邊界狀態。相關的缺陷類 型是鋅空位(V Zn'、V Zn'')、氧空位(V o 、V o )、填隙鋅
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氧化鋅壓敏電阻器是一種以氧化鋅為主體、添加多種金屬氧化物、經典型的電子陶瓷工藝制成的多晶半導體陶瓷元件。氧化鋅陶瓷是
由氧化鋅晶粒及晶界物質組成的,其中氧化鋅晶粒中摻有施主雜質而呈N型半導體,晶界物質中含有大量金屬氧化物形成大量界面態,這樣每一微觀單元是一個背靠背肖特基勢壘,整個陶瓷就是由許多背靠背肖特基墊壘串并聯的組合體。
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