ಸೆರಾಮಿಕ್ ಅರೆವಾಹಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳು:

ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಪಿಂಗಾಣಿಗಳ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಸುಮಾರು 10-5~ 107ω.cm, ಮತ್ತು ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳ ಅರೆವಾಹಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಡೋಪಿಂಗ್ ಮೂಲಕ ಪಡೆಯಬಹುದು ಅಥವಾ ಸ್ಟೊಚಿಯೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ವಿಚಲನದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ದೋಷಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು. ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸುವ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ TiO2 ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ,

ZnO, CdS, BaTiO3, Fe2O3, Cr2O3 ಮತ್ತು SiC. ನ ವಿಭಿನ್ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳುಅರೆವಾಹಕ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ಅವುಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯು ಪರಿಸರದೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಮಾಡಲು ಬಳಸಬಹುದು.

ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಶಾಖ ಸಂವೇದನಾಶೀಲ, ಅನಿಲ ಸಂವೇದನಾಶೀಲ, ಆರ್ದ್ರತೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮ, ಒತ್ತಡ ಸೂಕ್ಷ್ಮ, ಬೆಳಕಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಂವೇದಕಗಳು. Fe3O4 ನಂತಹ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸ್ಪಿನೆಲ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು MgAl2O4 ನಂತಹ ವಾಹಕವಲ್ಲದ ಸ್ಪಿನೆಲ್ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಘನ ದ್ರಾವಣಗಳಲ್ಲಿ ಬೆರೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

MgCr2O4, ಮತ್ತು Zr2TiO4 ಅನ್ನು ಥರ್ಮಿಸ್ಟರ್‌ಗಳಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು, ಇವು ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗುವ ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಪ್ರತಿರೋಧ ಸಾಧನಗಳಾಗಿವೆ. Bi, Mn, Co ಮತ್ತು Cr ನಂತಹ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ZnO ಅನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸಬಹುದು.

ಈ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನವು ZnO ನಲ್ಲಿ ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿ ಕರಗಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಧಾನ್ಯದ ಗಡಿಯಲ್ಲಿನ ವಿಚಲನವು ತಡೆಗೋಡೆ ಪದರವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ZnO varistor ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದು ವೇರಿಸ್ಟರ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಒಂದು ರೀತಿಯ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ.

SiC ಡೋಪಿಂಗ್ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಮಾನವ ಕಾರ್ಬನ್ ಕಪ್ಪು, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಪುಡಿ) ತಯಾರಿಸಬಹುದುಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳುಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಸ್ಥಿರತೆಯೊಂದಿಗೆ, ವಿವಿಧ ಪ್ರತಿರೋಧ ತಾಪನ ಅಂಶಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕುಲುಮೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬನ್ ರಾಡ್ಗಳು. ಬಯಸಿದ ಯಾವುದನ್ನಾದರೂ ಸಾಧಿಸಲು SiC ಯ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆ ಮತ್ತು ಅಡ್ಡ ವಿಭಾಗವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಿ

ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು (1500 ° C ವರೆಗೆ), ಅದರ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಮತ್ತು ತಾಪನ ಅಂಶದ ಅಡ್ಡ ವಿಭಾಗವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಶಾಖವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬನ್ ರಾಡ್ ಉತ್ಕರ್ಷಣ ಕ್ರಿಯೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ತಾಪಮಾನದ ಬಳಕೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 1600 ° C ಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯ ರೀತಿಯ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬನ್ ರಾಡ್

ಸುರಕ್ಷಿತ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತಾಪಮಾನವು 1350 ° C ಆಗಿದೆ. SiC ನಲ್ಲಿ, Si ಪರಮಾಣು N ಪರಮಾಣುವಿನಿಂದ ಬದಲಾಯಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ N ಹೆಚ್ಚು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿವೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟವು ಕಡಿಮೆ ವಹನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ ಮತ್ತು ವಹನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗೆ ಏರಿಸುವುದು ಸುಲಭ, ಆದ್ದರಿಂದ ಈ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿ ಇದನ್ನು ದಾನಿ ಮಟ್ಟ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ, ಈ ಅರ್ಧ

ವಾಹಕಗಳು N- ಮಾದರಿಯ ಅರೆವಾಹಕಗಳು ಅಥವಾ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನವಾಗಿ ನಡೆಸುವ ಅರೆವಾಹಕಗಳಾಗಿವೆ. Si ಪರಮಾಣುವಿನ ಬದಲಿಗೆ SiC ನಲ್ಲಿ ಅಲ್ ಪರಮಾಣುವನ್ನು ಬಳಸಿದರೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕೊರತೆಯಿಂದಾಗಿ, ರೂಪುಗೊಂಡ ವಸ್ತು ಶಕ್ತಿ ಸ್ಥಿತಿಯು ಮೇಲಿನ ವೇಲೆನ್ಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸಲು ಸುಲಭವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಇದನ್ನು ಸ್ವೀಕಾರಾರ್ಹ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ವೇಲೆನ್ಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಖಾಲಿ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಬಿಡುವ ಮುಖ್ಯ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ನಡೆಸಬಹುದು ಏಕೆಂದರೆ ಖಾಲಿ ಸ್ಥಾನವು ಧನಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ನಂತೆಯೇ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು P-ಟೈಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಅಥವಾ ಹೋಲ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ (H. ಸರ್ಮನ್,1989).