烧结温度对氧化锌线性电阻温度系数的影响
2024-07-26 15:18:58
来源：半导体器件应用网
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电阻在电力、电子和通信系统中发挥着重要作用[1-4]。电阻器主要分为碳系电阻、金属系电阻和陶瓷系电阻[5-7]。ZnO陶瓷线性电阻具有线性度高、化学性能稳定、能量密度大、抗电流冲击能力强等优点，以ZnO陶瓷线性电阻为代表的金属氧化物陶瓷电阻得到了更多的应用[8-10]。
一般情况下，金属电阻具有正的电阻温度系数[11]。由于温度的升高，得到足够能量的自由电子的无序运动以及原子间的振动都会增强，这种碰撞和振动将阻碍电子在电阻中的传导，所以其阻值会随着温度的升高而增加[12, 13]。而半导体中电阻具有负的电阻温度系数。随着温度的升高，晶体中的共价键在高温中得到足够的能量，振动增强发生断裂，过程中产生大量的自由电子，这些电子通过禁带限制发生能级跃迁，电阻导电能力增强。因此，其阻值会随温度的升高而降低[14, 15]。
Y. H zhang的研究发现[16]，调节烧结温度可以调节添加Al2O3的ZnO线性电阻的温度系数，温度系数可以由正转负也可以由负转正。合理的烧结制度可以控制电阻材料的电阻率和能量密度。朱建锋团队[17]，在ZnO基线性陶瓷电阻的基础配方中加入稀土金属氧化物La2O3和Y2O3，发现稀土金属离子La3+对ZnO基线性陶瓷电阻的影响更为显著，可作为施主杂质降低线性陶瓷电阻的晶界势垒，进而获得良好的线性性能。
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