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    ZnO晶相位于晶粒體內,為低電阻率的半導體,對大電流特性有決定性作用。ZnO半導化的原因主要是氧不足導致的非化學計量比和施主摻雜,有大量的導電電子存在,為n型半導體。富鉍相,約在750℃形成12/14 Bi2O3

    ·Cr2O3 ,溫度低于850℃參與形成焦綠石相,超過850℃后從焦綠石相中分離出來,生成含

    Cr的富鉍相,含有尖晶石相和Zn,隨著溫度的升高,Cr逐步移到尖晶石相中。

    Cr有穩定尖晶石相的作用,高溫冷卻時,可以阻止生成焦綠石相。 焦綠石相700-900℃時形成,850℃時達到峰值,約950℃時消失,

    反應式如下

    2Zn2Bi3Sb3O 14+ 17ZnO ——3Zn7Sb2O 12+ 3Bi2O3


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    低壓ZnO壓敏電阻的特性與晶界的結構狀態有密切關系,關于壓敏電阻的顯微結構,人們也以Bi系ZnO壓敏電阻為基礎,建立了不同的模型進行研究,如微電阻模型,即將壓敏電阻等效為包含在多晶材料中的分立的晶界,還有運用薄膜技術制造的單結等來模擬ZnO

    壓敏陶瓷的顯微結構材料中主要的相是半導化的ZnO晶粒,許多ZnO晶粒直接接觸,晶粒間沒有其它相,形成了雙ZnO-ZnO晶界(同質結)。由于Bi等大尺寸離子在晶界偏析,改變了晶界的結構,電流通過這些晶界,這些晶界稱為電活性晶界,電活性晶界是決定壓敏電阻性質的關鍵。在三個晶粒的交界處,有時在兩個晶粒(可能有特殊取向)之間,存在粒間相,粒間相在導電過程中大多是電學非活性的。該相主要包括各種添加物形成的化合物。陶瓷材料中的所有成分都可以溶解在粒間相中,在燒結過程中,晶粒交界處可能形成尖晶石晶體,但是它們不參與導電過程。氧化物的改性添加可以改變晶粒電導或晶界的結構及化學狀態,尤其是偏析于晶

    界的雜質對晶界活性有很大的影響,因而適當的摻雜選擇對形成和改善非線性起著很重要的作用,而且晶界勢壘是ZnO壓敏陶瓷燒結時在高溫冷卻過程中形成的,燒結工藝直接影響雜質缺陷在晶界中的分布,從而影響晶界化學結構。另外,低壓ZnO壓敏電阻的晶粒尺寸要足夠大,單位厚度的晶界數少,因此低壓壓敏電阻對顯微結構的波動尤其敏感,工藝對低壓壓敏電阻壓敏特性的作用也不可忽視。

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