半导体压敏电阻器范本.ppt

半导体压敏电阻器;前言;品种很多;按物理机构分： 体形 结型 按伏安特性分： 对称型（无极性） 非对称型（有极性） ;应用;一、压敏电阻的特性参数;图;定义; 式中：I为伏安特性曲线某点电流（A） V为伏安特性曲线某点电压（V）;变化积分 V为施加在压敏电阻器上的电压 I为流经压敏电阻器的电流 C、K均为常数，并且 ;电流指数β 电压指数α 通称非线性系数，是描述压敏电阻器伏安特性非线性强弱的重要参数，β小于1，而α大于1。 α或β的大小就可以说明压敏电阻伏安特性偏离欧姆定律的程度，若β越小，α越大，表示非线性越大，伏安特性曲线上升越显著。;在一个很窄的电压、电流范围内: ;在生产和应用压敏电阻时，通常是分别确定两电流值I1和I2,并令I2=10I1,分别测得I1和I2相对应的电压值V1和V2，然后按下式求出a 值。 ;1.1.2 C值;n个电阻器串联;为提高使用电压，可用伏安特性相同或接近的压敏电阻器串联使用，而从制造工艺上，可以调整产品厚度的方法得到不同的压敏电压值。;n个电阻器并联;说明利用压敏电阻器的并联来降低C值的效果不大，但可以提高压敏电阻的通流能力，使其在通过较大的电流时不致失效。;1.1.3电阻特性;可见，压敏电阻器当施加电压变化5倍，阻值则变化了千万倍，说明压敏电阻器对电压是相当敏感的。;但阻值的减小不是无限的，在 高压端：流过元件的电流超出规定范围，则伏安特性偏离原来的非线性，而接近线性 低压端：由于漏电流的存在，使压敏电阻的伏安特性同样出现非线性偏离 ;1.1.4 功率特性;1.1.5 温度特性;参数：1.压敏电压;2 漏电流;第一式可作为工作电压选压敏电阻器的参考 第二式可作为选取工作电压的参考;3 通流容量;4 固有电容;二、压敏电阻器的主要类型;2.1.1 结构和工作原理;制得原料后，然后按一定的比例加入粘土，长石等粘合剂，对于低压电阻还要加入少量的石墨粉，随之按陶瓷工艺制成基体，再在1000～1300℃的温度下进行烧结，最后在表面烧制电极，装配成变阻器，如图4—3所示; 图4—3 SiC压敏电阻器结构示意图;对于小功率的SiC压敏电阻器可做面圆片状，棒状和垫圈状，而大功率的SiC压敏电阻器可做成圆盘串并组合而成，为了提高额定功率，还可以装散热器等。 ;研究证明，在合成SiC时加入少量的铝和硼，可以提高非线性系数a值 因为在冶炼SiC晶体时，气氛中的氮取代SiC晶体的C而形成施主能级使SiC晶体呈n型特性.;加入少量的Al或B等受主杂质，并随着其含量的增加， SiC晶体由n型向P型转化，在转变点上，电阻率最大，制成的压敏电阻器的非线性系数也最大.;实验结果表明，在SiC晶体中， Al的含量在0.01~0.05wt%或B的含量在0.003~0.06wt%范围内，通过适当的调整，均可使a值达到8左右 ;2.1.2 主要特性参数;2.1.2 主要特性参数;2.2 硅压敏电阻器;2.2 硅压敏电阻器;压敏电阻器的伏安特性有对称型（D）和非对称型（F）两种。两管芯作反向串联或反向并联都可取得对称的伏安特性，反向串联是利用其反向特性，而反向并联则是利用其正向特性。;2.2.2 主要特点;2.3 膜式压敏电阻器;汽相沉积法：是先在基片上形成金属层，并使其氧化，再在金属氧化膜上气相沉积一层半绝缘的硫化铝，最后制备电极。 ; 真空蒸发法：是通过多次蒸发和氧化而形成多层薄膜结构，如铝／氧化铝／锰／氧化锰／铅的五层结构，根据使用要求，可制成具有正反对称的伏安特性。 ;丝网印刷法：是用具有半导性质的粉料（ZnOBi2O3等混合物）与玻璃粉，粘结剂等混合后用丝网印刷技术均匀地涂在绝缘基片上烧成，用这种方法制成的压敏电阻器也称作厚膜压敏电阻器。其额定功率为5～10mw／mm2，电压范围5～10000V，a 约3～40。;2.4单颗粒层压敏电阻器;2.5 金属氧化物压敏电阻器;三、 ZnO压敏电阻器;三、 ZnO压敏电阻器;3.1 ZnO压敏电阻器的型号命名;ZnO压敏电阻器的型号命名方法; Y;3.2 ZnO压敏电阻器的结构类型;当二个电极与阻体都形成接触势垒，它的伏安特性是对称的，相当于一个整流结的正向特性和另一个整流结的反向特性的迭加。由于整流结的反向特性可以通过氧化锌电阻体的掺杂，电极成分以及烧银工艺来改变，因此可以在一定范围内调节这种电阻器的工作电压，一般V1ma＜6V，a＞15， aV约等于－0.2%/ ℃ 。 ;2、体型;目前已组装到 1200KV， a＞110，而浪涌能力为 300-3000A/cm2， aV 在- 0.05 %/ ℃以下的压敏电阻器。图4-8是体型氧化锌压敏电