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低(dī)压ZnO压敏電(diàn)阻的(de)特(tè)性(xìng)與(yǔ)晶界的(de)结構狀态有(yǒu)密切(qiè)關(guān)系(xì),關(guān)于压敏電(diàn)阻的(de)顯微结構,人(rén)们(men)也(yě)以Bi系(xì)ZnO压敏電(diàn)阻为(wèi)基礎,建立了(le)不(bù)同(tóng)的(de)模型進(jìn)行研究,如(rú)微電(diàn)阻模型,即将压敏電(diàn)阻等效为(wèi)包(bāo)含在(zài)多晶材料中(zhōng)的(de)分(fēn)立的(de)晶界,還(huán)有(yǒu)運用(yòng)薄膜技術(shù)制造的(de)單结等来(lái)模拟ZnO
压敏陶瓷的(de)顯微结構材料中(zhōng)主要(yào)的(de)相是(shì)半導化(huà)的(de)ZnO晶粒(lì),許多ZnO晶粒(lì)直(zhí)接接触,晶粒(lì)間(jiān)沒(méi)有(yǒu)其(qí)它(tā)相,形成(chéng)了(le)双(shuāng)ZnO-ZnO晶界(同(tóng)質(zhì)结)。由于Bi等大(dà)尺(chǐ)寸(cùn)離子在(zài)晶界偏析,改變(biàn)了(le)晶界的(de)结構,電(diàn)流通(tòng)过(guò)这(zhè)些晶界,这(zhè)些晶界稱为(wèi)電(diàn)活性(xìng)晶界,電(diàn)活性(xìng)晶界是(shì)決定(dìng)压敏電(diàn)阻性(xìng)質(zhì)的(de)關(guān)键。在(zài)三个(gè)晶粒(lì)的(de)交界處(chù),有(yǒu)时(shí)在(zài)两(liǎng)个(gè)晶粒(lì)(可(kě)能(néng)有(yǒu)特(tè)殊取(qǔ)向(xiàng))之(zhī)間(jiān),存在(zài)粒(lì)間(jiān)相,粒(lì)間(jiān)相在(zài)導電(diàn)过(guò)程中(zhōng)大(dà)多是(shì)電(diàn)學(xué)非(fēi)活性(xìng)的(de)。該相主要(yào)包(bāo)括各(gè)種(zhǒng)添加物(wù)形成(chéng)的(de)化(huà)合物(wù)。陶瓷材料中(zhōng)的(de)所(suǒ)有(yǒu)成(chéng)分(fēn)都可(kě)以溶解(jiě)在(zài)粒(lì)間(jiān)相中(zhōng),在(zài)燒结过(guò)程中(zhōng),晶粒(lì)交界處(chù)可(kě)能(néng)形成(chéng)尖晶石(dàn)晶體(tǐ),但是(shì)它(tā)们(men)不(bù)參與(yǔ)導電(diàn)过(guò)程。氧化(huà)物(wù)的(de)改性(xìng)添加可(kě)以改變(biàn)晶粒(lì)電(diàn)導或(huò)晶界的(de)结構及(jí)化(huà)學(xué)狀态,尤其(qí)是(shì)偏析于晶
界的(de)雜質(zhì)对(duì)晶界活性(xìng)有(yǒu)很大(dà)的(de)影響,因而(ér)适當的(de)摻雜選择对(duì)形成(chéng)和(hé)改善非(fēi)線(xiàn)性(xìng)起(qǐ)着很重(zhòng)要(yào)的(de)作(zuò)用(yòng),而(ér)且(qiě)晶界勢壘是(shì)ZnO压敏陶瓷燒结时(shí)在(zài)高温(wēn)冷(lěng)卻过(guò)程中(zhōng)形成(chéng)的(de),燒结工藝直(zhí)接影響雜質(zhì)缺陷在(zài)晶界中(zhōng)的(de)分(fēn)布(bù),從而(ér)影響晶界化(huà)學(xué)结構。另(lìng)外(wài),低(dī)压ZnO压敏電(diàn)阻的(de)晶粒(lì)尺(chǐ)寸(cùn)要(yào)足夠大(dà),單位(wèi)厚度(dù)的(de)晶界數少(shǎo),因此(cǐ)低(dī)压压敏電(diàn)阻对(duì)顯微结構的(de)波(bō)動(dòng)尤其(qí)敏感(gǎn),工藝对(duì)低(dī)压压敏電(diàn)阻压敏特(tè)性(xìng)的(de)作(zuò)用(yòng)也(yě)不(bù)可(kě)忽視。

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ZnO 压敏電(diàn)阻的(de)非(fēi)線(xiàn)性(xìng)是(shì)一(yī)種(zhǒng)晶粒(lì)邊(biān)界現(xiàn)象(xiàng),即在(zài)相 邻晶粒(lì)耗盡层(céng)中(zhōng)存在(zài)多數電(diàn)荷载(zài)流子(電(diàn)子)的(de)勢壘。認 为(wèi)肖特(tè)基勢壘像 ZnO 微结構中(zhōng)晶粒(lì)邊(biān)界勢壘。晶粒(lì)邊(biān)界 上(shàng)的(de)負表(biǎo)面(miàn)電(diàn)荷(電(diàn)子捕獲)是(shì)由晶界面(miàn)两(liǎng)側晶粒(lì)的(de)耗盡 层(céng)的(de)正(zhèng)電(diàn)荷来(lái)補償的(de)。热(rè)電(diàn)子發(fà)射和(hé)隧道(dào)效應(yìng)是(shì)主要(yào)的(de)傳 输機(jī)制。 近(jìn)發(fà)展(zhǎn)的(de)压敏電(diàn)阻勢壘的(de)晶粒(lì)邊(biān)界缺陷模型在(zài)改進(jìn) 穩電(diàn)压應(yìng)力下(xià),压敏電(diàn)阻的(de)穩定(dìng)性(xìng)上(shàng)取(qǔ)得了(le)很大(dà)進(jìn)展(zhǎn)。

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