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ZnO壓敏電阻陶瓷的性能是壓敏陶瓷中為優異的一種。近年來，由于電子設備向小型化、多功能化發展，集成電路的集成速度和密度不斷提高，為了使電子線路免遭浪涌電壓的破壞，在低壓領域內對壓敏電阻器的應用也提出了越來越高的要求，因此ZnO的低壓化成為研究的熱點。為了尋求一個相對合適的ZnO壓敏陶瓷的低壓化配方，并且將所學專業理論知識與實際相結合，經文獻查閱，我們設計了添加劑的量依次適當增加的四組平行實驗來進行研究。本文首先簡析了ZnO壓敏陶瓷材料的概念、結構、研究現狀及壓敏電阻的性能參數，并詳細解釋了其導電機理。同時對制備ZnO壓敏陶瓷的基本工藝流程做了初步的了解，通過熱分析的實驗和老師的指導得出，燒結溫度分別為1160℃、1180℃，1200℃三個溫度下保溫2h的燒結條件。

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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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