ຄຸນສົມບັດເຊລາມິກ semiconductor

ຄຸນສົມບັດ:

ຄວາມຕ້ານທານຂອງເຊລາມິກທີ່ມີຄຸນສົມບັດ semiconductor ແມ່ນປະມານ 10-5 ~ 107ω.cm, ແລະຄຸນສົມບັດ semiconductor ຂອງວັດສະດຸເຊລາມິກສາມາດໄດ້ຮັບໂດຍການ doping ຫຼືເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງເສັ້ນດ່າງທີ່ເກີດຈາກການ deviation stoichiometric. ເຊລາມິກທີ່ໃຊ້ວິທີການນີ້ປະກອບມີ TiO2,

ZnO, CdS, BaTiO3, Fe2O3, Cr2O3 ແລະ SiC. ລັກສະນະທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງເຊລາມິກ semiconductorແມ່ນວ່າການນໍາໄຟຟ້າຂອງເຂົາເຈົ້າມີການປ່ຽນແປງກັບສະພາບແວດລ້ອມ, ຊຶ່ງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອເຮັດໃຫ້ປະເພດຕ່າງໆຂອງອຸປະກອນທີ່ລະອຽດອ່ອນເຊລາມິກ.

ເຊັ່ນ: ຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບຄວາມຮ້ອນ, ຄວາມອ່ອນໄຫວອາຍແກັສ, ຄວາມອ່ອນໄຫວຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ, ຄວາມອ່ອນໄຫວຄວາມກົດດັນ, ຄວາມອ່ອນໄຫວແສງສະຫວ່າງແລະເຊັນເຊີອື່ນໆ. ວັດສະດຸ spinel semiconductor, ເຊັ່ນ Fe3O4, ແມ່ນປະສົມກັບວັດສະດຸ spinel ທີ່ບໍ່ແມ່ນຕົວນໍາ, ເຊັ່ນ MgAl2O4, ໃນການແກ້ໄຂແຂງຄວບຄຸມ.

MgCr2O4, ແລະ Zr2TiO4, ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນ, ເຊິ່ງເປັນອຸປະກອນຕ້ານທານທີ່ຄວບຄຸມຢ່າງລະມັດລະວັງເຊິ່ງແຕກຕ່າງກັນກັບອຸນຫະພູມ. ZnO ສາມາດຖືກດັດແປງໂດຍການເພີ່ມ oxides ເຊັ່ນ Bi, Mn, Co ແລະ Cr.

ຜຸພັງເຫຼົ່ານີ້ສ່ວນໃຫຍ່ບໍ່ໄດ້ລະລາຍຢ່າງແຂງແກ່ນໃນ ZnO, ແຕ່ການຫມູນວຽນຢູ່ໃນຂອບເຂດເມັດພືດເພື່ອສ້າງເປັນຊັ້ນອຸປະສັກ, ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ວັດສະດຸເຊລາມິກ ZnO varistor, ແລະເປັນປະເພດຂອງວັດສະດຸທີ່ມີປະສິດຕິພາບທີ່ດີທີ່ສຸດໃນ varistor ceramics.

SiC doping (ເຊັ່ນ: ກາກບອນຂອງມະນຸດ, ຝຸ່ນ graphite) ສາມາດກະກຽມວັດສະດຸ semiconductorມີຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງອຸນຫະພູມສູງ, ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນອົງປະກອບຄວາມຮ້ອນທີ່ທົນທານຕໍ່ຕ່າງໆ, ນັ້ນແມ່ນ, ເຊືອກກາກບອນຊິລິໂຄນໃນເຕົາໄຟຟ້າທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ. ຄວບຄຸມຄວາມຕ້ານທານແລະສ່ວນຂ້າມຂອງ SiC ເພື່ອບັນລຸເກືອບທຸກຢ່າງທີ່ຕ້ອງການ

ເງື່ອນໄຂການດໍາເນີນງານ (ເຖິງ 1500 ° C), ການເພີ່ມຄວາມຕ້ານທານຂອງມັນແລະການຫຼຸດຜ່ອນສ່ວນຂ້າມຂອງອົງປະກອບຄວາມຮ້ອນຈະເພີ່ມຄວາມຮ້ອນທີ່ຜະລິດ. rod ກາກບອນຊິລິໂຄນໃນອາກາດຈະເກີດປະຕິກິລິຢາອອກຊິລິໂຄນ, ການນໍາໃຊ້ອຸນຫະພູມໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຈໍາກັດຢູ່ທີ່ 1600 ° C ຂ້າງລຸ່ມນີ້, ປະເພດທໍາມະດາຂອງ rod ກາກບອນຊິລິໂຄນ.

ອຸນຫະພູມການເຮັດວຽກທີ່ປອດໄພແມ່ນ 1350 ° C. ໃນ SiC, ປະລໍາມະນູ Si ຖືກແທນທີ່ດ້ວຍ N atom, ເນື່ອງຈາກວ່າ N ມີອິເລັກຕອນຫຼາຍ, ມີເອເລັກໂຕຣນິກເກີນ, ແລະລະດັບພະລັງງານຂອງມັນຢູ່ໃກ້ກັບແຖບ conduction ຕ່ໍາແລະມັນງ່າຍທີ່ຈະຍົກສູງເຖິງແຖບ conduction, ດັ່ງນັ້ນສະຖານະພະລັງງານນີ້. ຍັງເອີ້ນວ່າລະດັບຜູ້ໃຫ້ທຶນ, ເຄິ່ງຫນຶ່ງນີ້

conductors ແມ່ນ semiconductors N-type ຫຼືເອເລັກໂຕຣນິກດໍາເນີນການ semiconductors. ຖ້າປະລໍາມະນູ Al ຖືກນໍາໃຊ້ໃນ SiC ເພື່ອທົດແທນອະຕອມ Si, ເນື່ອງຈາກການຂາດເອເລັກໂຕຣນິກ, ສະພາບພະລັງງານຂອງວັດສະດຸທີ່ສ້າງຂຶ້ນແມ່ນຢູ່ໃກ້ກັບແຖບເອເລັກໂຕຣນິກ valence ຂ້າງເທິງ, ມັນງ່າຍທີ່ຈະຮັບເອົາເອເລັກໂຕຣນິກ, ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເອີ້ນວ່າຜູ້ຍອມຮັບ.

ລະດັບພະລັງງານຕົ້ນຕໍ, ເຊິ່ງອອກຈາກຕໍາແຫນ່ງທີ່ຫວ່າງຢູ່ໃນແຖບ valence ທີ່ອາດຈະນໍາອິເລັກຕອນເນື່ອງຈາກວ່າຕໍາແຫນ່ງຫວ່າງເຮັດຫນ້າທີ່ດຽວກັນກັບຕົວເກັບຄ່າບວກ, ເອີ້ນວ່າ P-type semiconductor ຫຼື semiconductor ຂຸມ (H. Sarman, 1989).