Материалы электронной техники - 39 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

39
Лабораторная работа 8
СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА ОКСИДНЫХ ТЕРМОРЕЗИСТОРОВ
Цель работы: изучить структуру оксидных терморезисторов и зави-
симость их электропроводности от температуры.
Приборы и принадлежности: мост постоянного тока Ш-34, печь
нагревательная, потенциометр КВП, термопара, терморезисторы ММТ-1,
CТ 4-15, КМТ-1.
Методические указания
Понятие «термистор» относится к материалам, проводимость кото-
рых при нагреве сильно изменяется. Различают материалы, в которых с
ростом температуры сопротивление падает – терморезисторы с отрица-
тельным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС), и позис-
торы, в которых до определенной температуры оно растет.
Удельное электрическое сопротивление терморезисторов уменьша-
ется с ростом температуры как в классических полупроводниках, что опи-
сывается уравнением
=ρ
T
B
AT exp)(
, где В < 0 – коэффициент темпера-
турной чувствительности, определяющийся энергией активации процесса
электропроводности; A – коэффициент, зависящий от технологии их изго-
товления.
Наряду с легированным германием, кремнием, полупроводниковыми
стеклами, подавляющее число терморезисторов изготавливается во всех
странах на основе оксидов переходных металлов, состав которых описы-
вается формулой XY
2
Z
4
, где X – чаще всего ион двухвалентного металла
(Zn
2+
, Mn
2+
, Co
2+
), Y – трехвалентный металл (Al
3+
, Mn
3+
, Cr
3+
), а Z – анион
O
2
.
Элементарная ячейка шпинели состоит из 8-ми формульных единиц,
то есть X
8
Y
16
O
32
. В состав ячейки входят 32 кислородных иона, образую-
щих ГЦК-подрешетку, в порах которой располагаются катионы. В ГЦК
решетке существует два вида пустот – октаэдрические (32 в элементарной
ячейке шпинели) и тетраэдрические (64 поры). В прямых шпинелях в
тетра-порах располагаются двухвалентные катионы X (занято 8 из
64 позиций), а 16 из 32 окто-пор занимают трехвалентные катионы Y.
Формула прямой шпинели – X
Y
2
O
4
(или X
[Y
2
]
O
4
), где скобки [ ] показы-
вают окто-пору. Например: Zn
2+
[Al
3+
Al
3+
]
−2
4
О
, Co
2+
[
+3
2
Al
]
−2
4
О
, Mn
2+
[
+3
2
Al
]
−2
4
О
.

Страницы