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氧化鋅壓敏電阻因具有良好的非線性特性而成為低壓電源系統(tǒng)和信息系統(tǒng)中電涌防護的主要設施。其可靠性主要取決于壓敏電阻耐受電涌沖擊的能力。一個性能良好的氧化鋅壓敏電阻在經(jīng)受電涌沖擊以后,其電氣特性應返回到初始狀態(tài)。然而在運行過程中,由于經(jīng)受諸如電應力、機械應力等各種應力的作用,壓敏電阻會出現(xiàn)性能劣化和老化現(xiàn)象,這就降低了壓敏電阻電涌防護的能力。研究人員采用了多種測量及診斷裝置來研究壓敏電阻的老化機理及檢測金屬氧化物壓敏電阻內(nèi)部的狀態(tài)[1～2]。一般經(jīng)常采用的方法是測量直流1mA下壓敏電阻兩端的電壓或者測量壓敏電阻在一定幅值8/20電流沖擊下的殘壓來對壓敏電阻的電氣性能進行分析判斷。但是這些測試方法只能反映壓敏電阻的整體性能,不能反映壓敏電阻的老化及劣化的程度,所以無法為判斷壓敏電阻的性能狀態(tài)提供可靠的判據(jù)。

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氧化鋅壓敏電阻的缺陷：

ZnO壓敏電阻器中的缺陷有正一價和正二價的Zni和Vo，負一價和負二價的

VZn ，正一價的DZn。VZn主要在晶界處，VZn為受主態(tài)，使晶粒表面形成一電子耗盡層而產(chǎn)生勢壘，約0.7eV。Zni容易遷移為亞穩(wěn)態(tài)，是老化產(chǎn)生的根源所在。DZn可降低晶粒體的電阻，提高通流容量。Vo在氧不足的ZnO-x中量很少，主要存在于晶界中。高溫時原子運動加劇，在晶界中形成大量的VZn和Vo，但Vo在冷卻過程中容易從空氣中吸收氧而消失。

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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(jīng)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(zhì)組成的，其中氧化鋅晶粒中摻有施主雜質(zhì)而呈N型半導體，晶界物質(zhì)中含有大量金屬氧化物形成大量界面態(tài)，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(lián)的組合體。

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