Propiedades dos semicondutores cerámicos

Cerámica de circonio semiconductor

Características:

A resistividade das cerámicas con propiedades de semicondutores é de aproximadamente 10-5 ~ 107ω.cm, e as propiedades de semicondutores dos materiais cerámicos pódense obter dopando ou provocando defectos da rede causados ​​pola desviación estequiométrica.As cerámicas que usan este método inclúen TiO2,

ZnO, CdS, BaTiO3, Fe2O3, Cr2O3 e SiC.As diferentes características das cerámicas de semicondutores son que a súa condutividade eléctrica cambia co medio ambiente, que se pode utilizar para fabricar varios tipos de dispositivos sensibles á cerámica.

Como sensores sensibles á calor, ao gas, á humidade, á presión, á luz e outros.Os materiais de espinela semicondutores, como Fe3O4, mestúranse con materiais de espinela non condutores, como MgAl2O4, en solucións sólidas controladas.

MgCr2O4 e Zr2TiO4 pódense usar como termistores, que son dispositivos de resistencia coidadosamente controlados que varían coa temperatura.O ZnO pódese modificar engadindo óxidos como Bi, Mn, Co e Cr.

A maioría destes óxidos non están sólidamente disoltos en ZnO, senón que se desvían no límite do gran para formar unha capa de barreira, para obter materiais cerámicos varistores de ZnO, e é un tipo de material co mellor rendemento na cerámica varistor.

O dopaxe de SiC (como o negro de carbono humano, o po de grafito) pode preparar materiais semicondutores con estabilidade a alta temperatura, usados ​​como varios elementos de calefacción de resistencia, é dicir, varillas de carbono de silicio en fornos eléctricos de alta temperatura.Controla a resistividade e a sección transversal de SiC para lograr case todo o desexado

As condicións de funcionamento (ata 1500 ° C), aumentando a súa resistividade e reducindo a sección transversal do elemento de calefacción aumentarán a calor xerada.A barra de carbono de silicio no aire ocorrerá unha reacción de oxidación, o uso da temperatura é xeralmente limitado a 1600 ° C por baixo, o tipo común de varilla de carbono de silicio

A temperatura de funcionamento segura é de 1350 °C.En SiC, un átomo de Si substitúese por un átomo de N, porque o N ten máis electróns, hai exceso de electróns e o seu nivel de enerxía está próximo á banda de condución inferior e é fácil elevalo á banda de condución, polo que este estado de enerxía. tamén se chama nivel doador, esta metade

Os condutores son semicondutores de tipo N ou semicondutores condutores electrónicamente.Se se usa un átomo de Al en SiC para substituír un átomo de Si, debido á falta dun electrón, o estado de enerxía do material formado está próximo á banda de electróns de valencia anterior, é fácil aceptar electróns e, polo tanto, chámase aceptante.

O nivel de enerxía principal, que deixa unha posición vacante na banda de valencia que pode conducir electróns porque a posición vacante actúa igual que o portador de carga positiva, chámase semicondutor de tipo P ou semicondutor de burato (H. Sarman, 1989).


Hora de publicación: 02-09-2023