外文翻譯(中文)摻雜tio2的zno-bi2o3壓敏電阻器的性能及發(fā)展-wenkub
2023-05-19 11:57:04 本頁(yè)面
【正文】 壓敏場(chǎng)強(qiáng) E1mA 下降 ,但 IL 增加 ,a 減小 [10— 12]。低壓 ZnOBi2O3TiO2 系晶界上富 Bi 相分布是非連續(xù)的 , 2 個(gè) ZnO 晶粒接觸區(qū)晶界寬度約為 45nm,這一薄層起表面態(tài)作用 , 對(duì)非線性特性有重要影響。 ZnO相是構(gòu)成壓敏電阻的主晶相 ,尖晶石相是不連續(xù)的 ,它對(duì)陶瓷的非線性不起直接的作用 ,但由于該相與 ZnO 及富鉍相在高溫下共存 ,所以它對(duì)成 分向各相的分配起作用 ,使富鉍相具有一個(gè)特定的組成 ,又由于它在ZnO 晶粒邊界凝結(jié) ,故能抑制 ZnO 晶粒的生長(zhǎng) [ 7]；焦綠石相也是不連續(xù)的 ,對(duì)陶瓷的非線性不起作用 ,但在高溫?zé)Y(jié)時(shí) ,它能與 ZnO作用生成富鉍相 。 1. 3 ZnO 壓敏電阻的電氣性能 從 ZnO 壓敏電阻器伏安特性來(lái)看 ,在正常工作電壓下 ,它的電阻值很高 ,幾乎是兆歐級(jí)、漏電流是微安 ,而隨電壓加大 ,阻值急劇下降 ,在浪涌電壓沖擊時(shí) ,阻值幾十歐姆 ,甚至 0. 1~1 歐姆 ,可見(jiàn)阻值隨電壓而變化。根據(jù)對(duì) ZnO 中缺陷平衡的研究， Einzinge[3]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)缺陷向邊界層不相等的遷移能夠形成缺陷引起的勢(shì)壘。 ZnO 壓敏電阻的 化學(xué)性能 純 ZnO 具有線性 VI 特 性的非化學(xué)計(jì)量 n 型半導(dǎo)體。由于它具有性價(jià)比高、非歐姆特性優(yōu)良、響應(yīng)時(shí)間快 (20～ 50ns)、漏電流小、通流容量大等優(yōu)點(diǎn) ,因此被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備和電力系統(tǒng)及其它領(lǐng)域。此外，燒結(jié)溫度對(duì) ZnO 壓敏電阻的電性能也有著重要影響。壓敏電阻器未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是生產(chǎn)低壓高能多層式 ZnO 壓敏電阻器。二種添加劑由于功能不同而加以區(qū)分，我們從理論上分析了 Bi2O3 和 TiO2 添加劑的作用機(jī)理。一般，低電壓 ZnO 壓敏陶瓷的適當(dāng)燒結(jié)溫度不應(yīng)超過(guò) 1250℃。隨著電子產(chǎn)品的小型化、集成化 ,對(duì)低壓壓敏電阻的需求量越來(lái)越大。為了使它具有非線性，在 ZnO中引入各種氧化物。 1. 2 ZnO 壓敏電阻的物理性能 ZnO 壓敏電阻器的非線性是一種晶粒邊界現(xiàn)象 ,即在相鄰晶粒耗盡層 中存在的多數(shù)電荷載流子 (電子 )的勢(shì)壘 ,認(rèn)為肖特基勢(shì)壘最像 ZnO微結(jié)構(gòu)中晶粒邊界勢(shì)壘。圖 1 示出了典型 ZnO 壓敏陶瓷的 VI 特性曲線 , 其 VI 特性可分 3個(gè) 區(qū)域 :小電流區(qū)、中電流區(qū)及大電流區(qū) (回升區(qū) )。富鉍相有產(chǎn)生高值的作用。但若添加量過(guò)大 ,一方面使晶界加寬 ,另一方面使尖晶石鈦酸鉍的量增加 ,影響非線性的發(fā)揮 ,導(dǎo)致非線性的減弱 ,使非線性系數(shù)和耐電流通流能力降低。通常 ,對(duì)于低壓 ZnO 壓敏陶瓷 ,其燒結(jié)溫度以不超過(guò) 1250 度為宜。由上式可見(jiàn) ,欲制得低壓高能壓敏電阻器 ,關(guān)鍵是制得晶粒較大、性能滿足要求的 ZnO 燒結(jié)陶瓷。在液相燒結(jié)的初期階段 ,T iO2 迅速溶解在富鉍的液相中 ,與 Bi2O3
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