Priodweddau lled-ddargludyddion ceramig

Nodweddion:

Mae gwrthedd cerameg ag eiddo lled-ddargludyddion tua 10-5 ~ 107ω.cm, a gellir cael priodweddau lled-ddargludyddion deunyddiau ceramig trwy ddopio neu achosi diffygion dellt a achosir gan wyriad stoichiometrig. Mae serameg sy'n defnyddio'r dull hwn yn cynnwys TiO2,

ZnO, CdS, BaTiO3, Fe2O3, Cr2O3 a SiC. Mae nodweddion gwahanol ocerameg lled-ddargludyddionyw bod eu dargludedd trydanol yn newid gyda'r amgylchedd, y gellir eu defnyddio i wneud gwahanol fathau o ddyfeisiau sensitif ceramig.

Megis synwyryddion gwres-sensitif, nwy-sensitif, lleithder sy'n sensitif i bwysau, golau sensitif a synwyryddion eraill. Mae deunyddiau asgwrn cefn lled-ddargludyddion, fel Fe3O4, yn cael eu cymysgu â deunyddiau asgwrn cefn nad ydynt yn ddargludyddion, megis MgAl2O4, mewn datrysiadau solet rheoledig.

Gellir defnyddio MgCr2O4, a Zr2TiO4, fel thermistors, sy'n ddyfeisiau ymwrthedd a reolir yn ofalus sy'n amrywio gyda thymheredd. Gellir addasu ZnO trwy ychwanegu ocsidau fel Bi, Mn, Co a Cr.

Nid yw'r rhan fwyaf o'r ocsidau hyn yn cael eu diddymu'n gadarn yn ZnO, ond yn gwyro ar y ffin grawn i ffurfio haen rhwystr, er mwyn cael deunyddiau cerameg varistor ZnO, ac mae'n fath o ddeunydd gyda'r perfformiad gorau mewn cerameg varistor.

Gall dopio SiC (fel carbon du, powdr graffit) baratoideunyddiau lled-ddargludyddiongyda sefydlogrwydd tymheredd uchel, a ddefnyddir fel gwahanol elfennau gwresogi gwrthiant, hynny yw, gwiail carbon silicon mewn ffwrneisi trydan tymheredd uchel. Rheoli gwrthedd a thrawstoriad SiC i gyflawni bron unrhyw beth a ddymunir

Bydd amodau gweithredu (hyd at 1500 ° C), cynyddu ei wrthedd a lleihau trawstoriad yr elfen wresogi yn cynyddu'r gwres a gynhyrchir. Bydd gwialen carbon silicon yn yr aer yn digwydd adwaith ocsideiddio, mae'r defnydd o dymheredd yn gyfyngedig yn gyffredinol i 1600 ° C yn is, y math cyffredin o wialen carbon silicon

Y tymheredd gweithredu diogel yw 1350 ° C. Yn SiC, mae atom Si yn cael ei ddisodli gan atom N, oherwydd bod gan N fwy o electronau, mae gormod o electronau, ac mae ei lefel egni yn agos at y band dargludiad isaf ac mae'n hawdd ei godi i'r band dargludiad, felly mae'r cyflwr egni hwn gelwir hefyd y lefel rhoddwr, yr hanner hwn

Mae'r dargludyddion yn lled-ddargludyddion math N neu'n lled-ddargludyddion dargludo electronig. Os defnyddir atom Al yn SiC i ddisodli atom Si, oherwydd diffyg electron, mae'r cyflwr ynni deunydd ffurfiedig yn agos at y band electronau falens uchod, mae'n hawdd derbyn electronau, ac felly fe'i gelwir yn dderbyniol.

Gelwir y brif lefel egni, sy'n gadael safle gwag yn y band falens a all ddargludo electronau oherwydd bod y safle gwag yn gweithredu yr un peth â'r cludwr gwefr bositif, yn lled-ddargludydd math P neu lled-ddargludydd twll (H. Sarman, 1989).