Lastnosti keramičnih polprevodnikov

Lastnosti:

Upornost keramike s polprevodniškimi lastnostmi je približno 10-5 ~ 107ω.cm, polprevodniške lastnosti keramičnih materialov pa je mogoče pridobiti z dopiranjem ali povzročanjem mrežnih napak, ki jih povzroči stehiometrično odstopanje.Keramika, ki uporablja to metodo, vključuje TiO2,

ZnO, CdS, BaTiO3, Fe2O3, Cr2O3 in SiC.Različne značilnosti polprevodniške keramike so, da se njihova električna prevodnost spreminja z okoljem, kar se lahko uporablja za izdelavo različnih vrst keramičnih občutljivih naprav.

Kot so občutljivi na toploto, občutljivi na plin, občutljivi na vlago, občutljivi na pritisk, občutljivi na svetlobo in drugi senzorji.Polprevodniški spinelni materiali, kot je Fe3O4, se mešajo z neprevodniškimi spinelnimi materiali, kot je MgAl2O4, v kontroliranih trdnih raztopinah.

MgCr2O4 in Zr2TiO4 se lahko uporabljata kot termistorji, ki so skrbno nadzorovane uporovne naprave, ki se spreminjajo s temperaturo.ZnO lahko modificiramo z dodajanjem oksidov, kot so Bi, Mn, Co in Cr.

Večina teh oksidov ni trdno raztopljenih v ZnO, ampak se upogibajo na meji zrn, da tvorijo pregradno plast, tako da dobimo varistorske keramične materiale ZnO, in je nekakšen material z najboljšimi zmogljivostmi v varistorski keramiki.

SiC dopiranje (kot so človeške saje, grafitni prah) lahko pripravi polprevodniške materiale z visoko temperaturno stabilnostjo, ki se uporabljajo kot različni uporovni grelni elementi, to je silicijeve ogljikove palice v visokotemperaturnih električnih pečeh.Nadzorujte upornost in presek SiC, da dosežete skoraj vse, kar želite

Pogoji delovanja (do 1500 ° C), povečanje njegove upornosti in zmanjšanje preseka grelnega elementa bodo povečali proizvedeno toploto.Silicijeva ogljikova palica v zraku bo povzročila oksidacijsko reakcijo, uporaba temperature je na splošno omejena na 1600 °C nižje, običajna vrsta silicijeve ogljikove palice

Varna delovna temperatura je 1350°C.V SiC je atom Si nadomeščen z atomom N, ker ima N več elektronov, obstaja presežek elektronov, njegova energijska raven pa je blizu spodnjega prevodnega pasu in ga je enostavno dvigniti v prevodni pas, zato je to energijsko stanje se imenuje tudi donorska raven, ta polovica

Prevodniki so polprevodniki tipa N ali elektronsko prevodni polprevodniki.Če se atom Al uporabi v SiC za zamenjavo atoma Si, je zaradi pomanjkanja elektrona nastalo energijsko stanje materiala blizu zgornjemu valenčnemu elektronskemu pasu, zlahka sprejme elektrone in se zato imenuje akceptant

Glavni energijski nivo, ki pušča prazen položaj v valenčnem pasu, ki lahko prevaja elektrone, ker prazen položaj deluje enako kot nosilec pozitivnega naboja, se imenuje polprevodnik tipa P ali luknjasti polprevodnik (H. Sarman, 1989).