ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
ВВЕДЕНИЕ
Из многочисленных полупроводниковых приборов важное место принадлежит терморезисторам, отличительной
особенностью которых является высокая чувствительность их электросопротивления к изменению температуры.
Наряду с легированными германием, кремнием, полупроводниковыми стеклами, подавляющее число терморезистивных
приборов изготавливается во всех странах на основе оксидов переходных металлов, у которых не полностью заполнена 3d-
электронная оболочка. Эти окислы обладают широким комплексом электрических свойств, что дает возможность
изготавливать приборы с различным характером температурной зависимости электросопротивления.
Термочувствительные резисторы у нас получили название терморезисторов (ТР). За рубежом их называют
термисторами. Наибольшее распространение получили ТР с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления
(ТКС). В последние годы появился новый класс ТР с положительным ТКС, так называемые позисторы. ТР – самые простые
полупроводниковые приборы. Их простота устройства с ярко выраженной нелинейной температурной зависимостью
электросопротивления послужили причиной широкого применения оксидных ТР в электронике, автоматике, телемеханике,
электротехнике, приборостроении, телефонии и телеграфии. ТР используются для контроля и регулирования температуры, в
противопожарной сигнализации, в схемах температурной компенсации, для измерения мощности УВЧ, при измерении
вакуума, скоростей движения жидкостей и газов, теплопроводности, для топографирования температурных полей и
регистрации жесткого излучения и т.д. Оксидные терморезисторы имеют малые габариты, а значит, малую тепловую
инерцию; стабильны во времени, не требуют специального обслуживания при эксплуатации.
Одной из важных проблем, до конца еще не решенных, является проблема воспроизведения свойств терморезистивных
материалов. Разработка методов синтеза терморезистивных материалов – одна из главных задач материаловедения для этого
класса веществ.
Особое место среди оксидных полупроводников занимают ферриты – высокочастотные
магнитные материалы, представляющие собой соединения оксида железа с оксидами других металлов.
Применение ферритов позволило решить многие проблемы вычислительной и сверхвысокочастотной
техники, электронного приборостроения, техники связи и др. Перспективными материалами,
применяемыми в запоминающих устройствах и магнитооптических приборах, являются ферриты с
цилиндрическими магнитными доменами. Кроме того, ферриты бария, стронция и др. применяют в
качестве магнитотвердых материалов, т.е. постоянных магнитов.
1 КРИСТАЛЛОГРАФИЯ 3d-ОКИСЛОВ
Наиболее распространенными кристаллическими решетками являются структуры типа шпинели и типа NaCl, которые
нашли применение для создания оксидных терморезисторов и ферритов. Название "шпинель" произошло от названия
минерала "благородная шпинель" – MgAl
2
O
4
. Общую формулу шпинелей принято записывать в виде XY
2
Z
4
, где X – чаще
двухвалентный металл; Y – трехвалентный металл; Z – анион (O
2-
, F
-
, S
2-
, Cl
–
). Чаще других применяются оксидные
шпинели. Кристаллическая решетка оксидной шпинели представляет собой плотноупакованную структуру анионов.
Из кристаллографии известно, что в плотноупакованной решетке различают два типа пустот: тетраэдрические и
октаэдрические. Тетраэдрические поры окружены четырьмя атомами (рис. 1), а октаэдрические – шестью шарами-атомами
(рис. 2).
Фрагмент структуры шпинели типа XY
2
O
4
изображен на рис. 3.
Элементарная ячейка шпинели состоит из восьми формульных единиц XY
2
O
4
, т.е.
−++ 2
32
3
16
2
8
OYX
. В состав ячейки входят
32 кислородных иона, 64 тетра-поры и 32 окта-поры (всего 96 пор). Из 64 тетра-позиций занята только 1/8 часть, а из 32
окта-пор занята половина. Следует отметить, что октаэдры контактируют друг с другом, а заполненные тетраэдры не
контактируют между собой.
Рис. 1
Тетраэдрическая пора
Рис. 2 Октаэдрическая
пора
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- …
- следующая ›
- последняя »
