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半导体陶瓷 材料0802 G10-547 半导体陶瓷 半导 论 陶 体 瓷 图 片 欣 赏 半导体陶瓷相关产品 光敏电阻 高压电嘴 管壳 配件 锗酸铋 热敏电阻 零件 底座 电容 引言：半导体的相关介绍 物质可根据其导电性大小分为导体、半导体和绝缘体，在室温时如果按材料的电阻率大小一般为小划分： 导体 ρ 10-2 Ω·cm 半导体 10-2 ρ 109 Ω·cm 绝缘体 ρ 109 Ω·cm 绝缘体又称电介质。大多数陶瓷是绝缘体，少数是导体，也有一部分是半导体。 一、半导体陶瓷概念 二、半导体陶瓷半导化 三、半导体陶瓷元件及应用 四、结束语 一、半导体陶瓷概念 半导体陶瓷就是指导电性介于导电和绝缘介质之间的陶瓷材料，具有半导体特性、电导率约在10-6～105S/m的陶瓷。半导体陶瓷的电导率因外界条件（温度、光照、电场、气氛和温度等）的变化而发生显著的变化，因此可以将外界环境的物理量变化转变为电信号，制成各种用途的敏感元件，又由于半导体陶瓷有独特的电学性能，同时还具有优良的机械性能、热性能和良好的化学稳定性、因而已成为当代科学技术中不可缺少的重要材料。 如用于电动机、收录机、计算机、复印机、变压器、烘干机、暖风机、电烙铁、彩电消磁、燃料的发热体、阻风门、化油器、功率计、线路温度补偿等。 陶瓷材料的结合键为离子键和共价键，它的导电载流子随电场强度的温度的变化而改变。在低温弱电场作用下，主要是弱联系填隙离子参加导电；随电场强度增加，联系强的基本离子也可能参加导电，高温时呈现电子导电。按其载流子性质不同，陶瓷材料的电导又分为电子电导和离子电导。 陶瓷材料，温度升高，一方面使离子的扩散系数增大。另一方面有更多电子被激发到导带上，虽然晶格热振动的加剧能导致电子迁移率的降低，但由于前面两个因素在半导体陶瓷中占支配地位，所以总的趋势是电导率随温度升高而增大 某些陶瓷与金属的电导率（κ）随温度的变化见图 二、半导体陶瓷半导化 半导体陶瓷生产工艺的共同特点是必须经过半导化过程。 半导化过程可通过掺杂不等价离子取代部分主晶相离子(例如，BaTiO3中的Ba2+被La3+取代)，使晶格产生缺陷，形成施主或受主能级，以得到n型或p型的半导体陶瓷。 另一种方法是控制烧成气氛、烧结温度和冷却过程（例如氧化气氛可以造成氧过剩，还原气氛可以造成氧不足，这样可使化合物的组成偏离化学计量而达到半导化）。 三、半导体陶瓷元件及应用 半导体陶瓷是敏感元器件及传感器技术的关键材料，是当今世界迅速发展的一项高新技术领域，它与现代信息技术、通讯技术、计算机技术密切相关，它的研究开发乃至生产，涉及到物理、化学、材料科学与工程等多种学科，因此，半导体陶瓷属技术密集和知识密集型产业。日本产品在世界市场上占绝对优势地位。美国，欧洲也占有相当数量。相比之下我国半导体陶瓷起步较晚，产品性能、生产水平和国际先进水平相比还有明显差距。改革开放以来，随着电子工业的高速发展，对半导体陶瓷的要求愈来愈高，发展半导体陶瓷正面临着许多急待解决的重要问题。 半导体陶瓷品种主要有：热敏、气敏、湿敏、压敏及光敏电阻器等。 1、热敏电阻器 PTC热敏电阻器以BaTiO3固溶体为主晶相的半导体陶瓷元件。在一定的温度范围内，其阻值随温度的增加而增加，表现出所谓的PTC效应。按材料居里点可分为低温、高温，按阻值可分为低阻、高阻，按使用电压可分为低压、常压和高压，按曲线陡度可分为缓变型和开关型。 PTC热敏电阻于1950年出现，随后1954年出现了以钛酸钡为主要材料的PTC热敏电阻。到7O年代中期得到了很大的发展，各种不同用途的PTC热敏电阻元件相继出现。PTC热敏电阻在工业上可用作温度的测量与控制，或者汽车某部位的温度检测与调节，也可以大量用于民用设备，如控制瞬间开水器的水温、空调器与冷库的温度。到目前为止，无论是工业电子设备，还是家用电器产品，几乎到处都可以看到PTC热敏电阻元件。据世界上最大的电子陶瓷生产公司之一的日本村田制作所报导，PTC产品的品种规格已达169种。近年来，随着通信技术的迅猛发展，对于程控电话交换机用PTC过电流保护元件、移动电话石英晶体振荡器用PTC恒温器等需求剧增。为了降低汽车尾气排放和提高冷启动速度，需要大量汽车冷启动用PTC加热片。 另外，PTC热敏陶瓷在彩电消瓷器，空诃器，暖风机，节能灯软启动等家用电器方面得到了’普遍应用。值得注意的是，P1 在航空航天、雷达、电子通信、仪器仪表等领域占有非常重要的地位。PTC的表面贴装元件已在逐步开发和生产。 NTC热敏电阻有三种不同类型的阻温特性。一种是缓变型的热敏电阻。另一种是负温度突变型，又称临界温度系数热敏电阻(CTR)，在