सिरेमिक सेमीकंडक्टर गुणधर्म

वैशिष्ट्ये:

सेमीकंडक्टर गुणधर्मांसह सिरॅमिकची प्रतिरोधकता सुमारे 10-5~ 107ω.cm आहे आणि सिरॅमिक सामग्रीचे सेमीकंडक्टर गुणधर्म डोपिंगद्वारे किंवा स्टोइचिओमेट्रिक विचलनामुळे जाळीतील दोष निर्माण करून मिळवता येतात. या पद्धतीचा वापर करून सिरेमिकमध्ये TiO2 समाविष्ट आहे,

ZnO, CdS, BaTiO3, Fe2O3, Cr2O3 आणि SiC. ची भिन्न वैशिष्ट्येसेमीकंडक्टर सिरेमिकत्यांची विद्युत चालकता पर्यावरणानुसार बदलते, ज्याचा उपयोग विविध प्रकारची सिरेमिक संवेदनशील उपकरणे बनवण्यासाठी केला जाऊ शकतो.

जसे की उष्णता संवेदनशील, वायू संवेदनशील, आर्द्रता संवेदनशील, दाब संवेदनशील, प्रकाश संवेदनशील आणि इतर सेन्सर. सेमीकंडक्टर स्पिनल मटेरिअल, जसे की Fe3O4, नियंत्रित सॉलिड सोल्युशनमध्ये MgAl2O4 सारख्या नॉन-कंडक्टर स्पिनल मटेरियलमध्ये मिसळले जातात.

MgCr2O4, आणि Zr2TiO4, थर्मिस्टर्स म्हणून वापरले जाऊ शकतात, जे काळजीपूर्वक नियंत्रित प्रतिरोधक उपकरणे आहेत जी तापमानानुसार बदलतात. ZnO मध्ये Bi, Mn, Co आणि Cr सारखे ऑक्साईड जोडून बदल केले जाऊ शकतात.

यापैकी बहुतेक ऑक्साईड्स ZnO मध्ये घट्टपणे विरघळत नाहीत, परंतु धान्याच्या सीमेवर विक्षेपण करून अडथळा थर तयार केला जातो, ज्यामुळे ZnO व्हॅरिस्टर सिरॅमिक मटेरियल मिळू शकते आणि व्हॅरिस्टर सिरॅमिक्समध्ये उत्कृष्ट कार्यक्षमतेसह एक प्रकारची सामग्री आहे.

SiC डोपिंग (जसे की मानवी कार्बन ब्लॅक, ग्रेफाइट पावडर) तयार करू शकतातअर्धसंवाहक साहित्यउच्च तापमान स्थिरतेसह, विविध प्रतिरोधक हीटिंग घटक म्हणून वापरले जाते, म्हणजेच उच्च तापमानाच्या इलेक्ट्रिक भट्टीमध्ये सिलिकॉन कार्बन रॉड्स. जवळजवळ इच्छित काहीही साध्य करण्यासाठी SiC ची प्रतिरोधकता आणि क्रॉस सेक्शन नियंत्रित करा

ऑपरेटिंग परिस्थिती (1500 डिग्री सेल्सिअस पर्यंत), त्याची प्रतिरोधकता वाढवणे आणि हीटिंग एलिमेंटचा क्रॉस सेक्शन कमी केल्याने निर्माण होणारी उष्णता वाढेल. हवेतील सिलिकॉन कार्बन रॉडमुळे ऑक्सिडेशन प्रतिक्रिया होईल, तापमानाचा वापर साधारणपणे 1600°C खाली मर्यादित असतो, सिलिकॉन कार्बन रॉडचा सामान्य प्रकार

सुरक्षित ऑपरेटिंग तापमान 1350 डिग्री सेल्सियस आहे. SiC मध्ये, Si अणूची जागा N अणूने घेतली आहे, कारण N मध्ये जास्त इलेक्ट्रॉन आहेत, जास्त इलेक्ट्रॉन आहेत आणि त्याची उर्जा पातळी खालच्या वहन बँडच्या जवळ आहे आणि ती वहन बँडपर्यंत वाढवणे सोपे आहे, त्यामुळे ही ऊर्जा स्थिती याला दाता पातळी देखील म्हणतात

कंडक्टर हे एन-टाइप सेमीकंडक्टर किंवा इलेक्ट्रॉनिक पद्धतीने चालणारे सेमीकंडक्टर आहेत. Si अणूला बदलण्यासाठी SiC मध्ये Al अणू वापरल्यास, इलेक्ट्रॉनच्या कमतरतेमुळे, तयार केलेली भौतिक ऊर्जा स्थिती वरील व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन बँडच्या जवळ असते, इलेक्ट्रॉन स्वीकारणे सोपे असते आणि म्हणून त्याला स्वीकार्य म्हणतात.

मुख्य ऊर्जा पातळी, जी व्हॅलेन्स बँडमध्ये रिक्त स्थान सोडते जी इलेक्ट्रॉन चालवू शकते कारण रिक्त स्थान सकारात्मक चार्ज वाहकाप्रमाणेच कार्य करते, त्याला पी-टाइप सेमीकंडक्टर किंवा होल सेमीकंडक्टर (H. Sarman,1989) म्हणतात.