Karakteristikat e gjysmëpërçuesve qeramikë

Karakteristikat:

Rezistenca e qeramikës me veti gjysmëpërçuese është rreth 10-5~ 107ω.cm, dhe vetitë gjysmëpërçuese të materialeve qeramike mund të përftohen duke dopinguar ose duke shkaktuar defekte të rrjetës të shkaktuara nga devijimi stoikiometrik. Qeramikat që përdorin këtë metodë përfshijnë TiO2,

ZnO, CdS, BaTiO3, Fe2O3, Cr2O3 dhe SiC. Karakteristikat e ndryshme tëqeramika gjysmëpërçuesejanë se përçueshmëria e tyre elektrike ndryshon me mjedisin, e cila mund të përdoret për të prodhuar lloje të ndryshme të pajisjeve të ndjeshme qeramike.

Të tilla si sensorë të ndjeshëm ndaj nxehtësisë, të ndjeshëm ndaj gazit, të ndjeshëm ndaj lagështirës, ​​të ndjeshëm ndaj presionit, të ndjeshëm ndaj dritës dhe sensorë të tjerë. Materialet spineli gjysmëpërçues, si Fe3O4, përzihen me materiale spineli jopërçues, si MgAl2O4, në solucione të ngurta të kontrolluara.

MgCr2O4 dhe Zr2TiO4 mund të përdoren si termistorë, të cilët janë pajisje rezistence të kontrolluara me kujdes që ndryshojnë me temperaturën. ZnO mund të modifikohet duke shtuar okside të tilla si Bi, Mn, Co dhe Cr.

Shumica e këtyre oksideve nuk treten fort në ZnO, por devijohen në kufirin e kokrrizave për të formuar një shtresë penguese, në mënyrë që të përftohen materiale qeramike varistor ZnO, dhe është një lloj materiali me performancën më të mirë në qeramikën me varistor.

Dopingu SiC (të tilla si karboni i njeriut, pluhur grafit) mund të përgatitetmateriale gjysmëpërçueseme qëndrueshmëri të temperaturës së lartë, përdoret si elementë ngrohjeje me rezistencë të ndryshme, pra shufra karboni silikoni në furrat elektrike me temperaturë të lartë. Kontrolloni rezistencën dhe seksionin kryq të SiC për të arritur pothuajse çdo gjë të dëshiruar

Kushtet e funksionimit (deri në 1500 ° C), rritja e rezistencës së tij dhe zvogëlimi i seksionit kryq të elementit të ngrohjes do të rrisë nxehtësinë e gjeneruar. Shufra e karbonit silikoni në ajër do të ndodhë reaksion oksidimi, përdorimi i temperaturës në përgjithësi është i kufizuar në 1600°C më poshtë, lloji i zakonshëm i shufrës së karbonit silikoni

Temperatura e sigurt e funksionimit është 1350°C. Në SiC, një atom Si zëvendësohet nga një atom N, sepse N ka më shumë elektrone, ka elektrone të tepërta dhe niveli i energjisë i tij është afër brezit të përçueshmërisë më të ulët dhe është e lehtë të ngrihet në brezin e përcjelljes, kështu që kjo gjendje energjetike quhet edhe niveli i donatorëve, kjo gjysmë

Përçuesit janë gjysmëpërçues të tipit N ose gjysmëpërçues elektronik. Nëse një atom Al përdoret në SiC për të zëvendësuar një atom Si, për shkak të mungesës së një elektroni, gjendja e energjisë materiale e formuar është afër brezit elektronik të valencës më sipër, është e lehtë të pranohen elektronet, dhe për këtë arsye quhet pranues.

Niveli kryesor i energjisë, i cili lë një pozicion të zbrazët në brezin e valencës që mund të përçojë elektrone sepse pozicioni vakant vepron njësoj si bartësi i ngarkesës pozitive, quhet gjysmëpërçues i tipit P ose gjysmëpërçues vrimash (H. Sarman, 1989).