半導(dǎo)體陶瓷是一種具有半導(dǎo)體特性、電導(dǎo)率約在10??～10?S/m的陶瓷材料。以下是關(guān)于半導(dǎo)體陶瓷的詳細(xì)介紹：

?

1. 形成原理：

- 原本一些金屬氧化物陶瓷是絕緣體，如鈦酸鋇、二氧化鈦、二氧化錫和氧化鋅等，但摻入微量的其他金屬氧化物后，就會(huì)變得有導(dǎo)電能力，其電阻介于絕緣體和金屬之間，從而成為半導(dǎo)體陶瓷。這種半導(dǎo)化過程可通過摻雜不等價(jià)離子取代部分主晶相離子（例如，BaTiO?中的Ba2?被La3?取代），使晶格產(chǎn)生缺陷，形成施主或受主能級(jí)，得到n型或p型的半導(dǎo)體陶瓷；也可以通過控制燒成氣氛、燒結(jié)溫度和冷卻過程來實(shí)現(xiàn)，如氧化氣氛造成氧過剩、還原氣氛造成氧不足，使化合物的組成偏離化學(xué)計(jì)量而達(dá)到半導(dǎo)化。

2. 主要類型及應(yīng)用：

- 熱敏陶瓷：電導(dǎo)率隨溫度呈明顯變化。

- 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）：一些過渡金屬如錳、鐵、鈷、鎳等的氧化物半導(dǎo)體陶瓷，隨著溫度升高，電阻呈指數(shù)減小?？捎糜跍囟葴y(cè)量、溫度補(bǔ)償、溫度控制、電池的過熱保護(hù)等，例如在無線話機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)等設(shè)備的電池管理中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

- 正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）：如摻雜的鈦酸鋇半導(dǎo)體陶瓷，隨著溫度升高電阻增大，并在居里點(diǎn)有劇變。常用于過壓、過流、過載、過熱等保護(hù)，以及需要保持恒定溫度的電器，如暖風(fēng)機(jī)、電吹風(fēng)等。

- 劇變型熱敏電阻（CTR）：如氧化釩及其摻雜半導(dǎo)體陶瓷，具有負(fù)溫系數(shù)，并在某一溫度電阻產(chǎn)生急劇變化，變化值可達(dá)3～4個(gè)數(shù)量級(jí)?？蓱?yīng)用于恒溫箱溫度控制、火災(zāi)報(bào)警、電路過熱保護(hù)等場(chǎng)合。

- 光敏陶瓷：具有光電導(dǎo)或光生伏特效應(yīng)。如硫化鎘、碲化鎘、砷化鎵、磷化銦、鍺酸鉍等陶瓷。當(dāng)光照射到其表面時(shí)電導(dǎo)增加，主要用作自動(dòng)控制的光開關(guān)和太陽能電池等。

- 氣敏陶瓷：電導(dǎo)率隨著所接觸氣體分子的種類不同而變化。如氧化鋅、氧化錫、氧化鐵、五氧化二釩、氧化鋯、氧化鎳和氧化鈷等系統(tǒng)的陶瓷?？捎糜趯?duì)不同氣體進(jìn)行檢漏、防災(zāi)報(bào)警及測(cè)量等，例如酒精測(cè)試儀中的核心部件就是對(duì)乙醇?xì)饷舻膫鞲衅鳎ㄖ旎ò迳系幕馂?zāi)警報(bào)器中也包含氣敏傳感器。

- 濕敏陶瓷：電導(dǎo)率隨濕度呈明顯變化。如四氧化三鐵、氧化鈦、氧化鉀 - 氧化鐵、鉻酸鎂 - 氧化鈦及氧化鋅 - 氧化鋰 - 氧化釩等系統(tǒng)的陶瓷。適宜用作濕度的測(cè)量和控制，應(yīng)用場(chǎng)景包括工業(yè)生產(chǎn)、空氣凈化、空調(diào)調(diào)節(jié)、重要物件保存等。

3. 優(yōu)勢(shì)及發(fā)展前景：

- 優(yōu)勢(shì)：半導(dǎo)體陶瓷敏感材料生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、體積小，能夠?qū)⑼饨绛h(huán)境的物理量變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，制成各種用途的敏感元件。

- 發(fā)展前景：半導(dǎo)體陶瓷作為新材料領(lǐng)域的重要分支，在電子信息、航空航天、新能源等領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛，是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要力量。隨著半導(dǎo)體行業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷增大，半導(dǎo)體陶瓷的需求也在不斷增加，未來具有廣闊的發(fā)展前景。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?沈陽佳美機(jī)械-楊曉波18540392393