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合理的配方和工藝是控制材料的化學成分和微觀結構，獲取優良的宏觀物理性能的關鍵。而ZnO壓敏陶瓷實驗配方的設計是晶粒能否低壓化的關鍵技術之一，各種元素的添加和量的控制直接影響材料的顯微結構和晶界特性，進而決定壓敏性能。ZnO本身的電性質對本征缺陷,尤其是對氧空位和鋅填隙比較敏感,摻雜在壓敏特性的形成過程中，影響燒結時晶粒的生長、液相在冷卻時的去潤濕作用以及陶瓷的電子缺陷態。到目前為止，人們對低壓化及摻雜改性方面己經作了很多研究工作，得到了許多有價值的結果，如Co、Mn

、Sb等可改善非線性指數，Bi、Pr、Ba、Sr、Pb、U等可使ZnO晶粒絕緣和提供所需元素(O2、Co、Mn、Zn等)到晶界，Co、玻璃料、Ag、B、Ni、Cr等的添加可改善穩定性，而A1、Ga、F、Cr等可改善大電流非線性指數(形成ZnO晶粒中的施主)，Sb及Si可抑制晶粒生長，Be、Ti、Sn則可促進晶粒生長。

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壓敏電壓U1mA

壓敏電阻的線性向非線性轉變的電壓轉變時，位于非線性的起點電壓正好在I-V曲線的的拐點上，該電壓確定為元件的啟動電壓，也稱為壓敏電壓，是由阻性電流測試而得的。由于I-V曲線的轉變點清晰度不明顯，多數情況下是在通1mA電流時測量的，用U1mA來表示。對于一定尺寸規格的ZnO壓敏電阻片，可通過調節配方和元件的幾何尺寸來改變其壓敏電壓。亦有使用10mA電流測定的電壓作為壓敏電壓者，以及使用標稱電流測試者，標稱電壓定義為0.5mA/cm2，電流密度測定的電場強度E0.5表示，對于大多數壓敏電阻器而言，這個值更接近非線性的起始點。3. 漏電流IL壓敏電阻器進入擊穿區之前在正常工作電壓下所流過的電流，稱為漏電流IL。漏電流主要由三部分貢獻：元件的容性電流，元件的表面態電流和元件晶界電流。一般對漏電流的測量是將0.83倍U1mA的電壓加于壓敏電阻器兩端，此時流過元件的電流即為漏電流。根據壓敏電阻器在預擊穿區的導電機理，漏電流的大小明顯地受到環境溫度的影響。當環境溫度較高時，漏電流較大；反之，漏電流較小。可以通過配方的調整及制造工藝的改善來減小壓敏電阻器的漏電流。研究低壓元件的漏電流來源是很重要的，為了促進ZnO晶粒的長大，低壓元件中通常會添加大量的TiO2，過量摻雜造成壓敏元件漏電流增大[6]～[9]，在元件性能測試時容易引入假象，例如壓敏電壓和啟動電壓偏離較大。測試元件的非線性時，我們希望漏電流以通過晶界的電流為主。但低壓元件普遍存在吸潮現象，初燒成的低壓元件漏電流可以保持在4～20μA內，放置8～24h后，元件的漏電流可以增大到200μA。這樣的元件的晶界非線性并沒有被破壞，但卻表現出非線性低，壓敏電壓也稍有降低的表象。

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