16. 压敏半敏半导体陶瓷体陶瓷 普通 普通电阻器的阻器的电阻阻值可以以可以以为是一个恒定是一个恒定值，即流，即流过它的它的电流与施加流与施加电压成成线性关系 压敏陶瓷是指敏陶瓷是指电阻阻值随着外随着外加加电压变化有一化有一显著的非著的非线性性变化的半化的半导体陶瓷，用体陶瓷，用这种种资料制料制成的成的电阻称阻称为压敏敏电阻器 阻器 2 制造 制造压敏陶瓷的敏陶瓷的资料有料有SiC、、ZnO、、BaTiO3、、Fe2O3、、SnO2、、SrTiO3等 其中 其中BaTiO3、、Fe2O3利用的是利用的是电极与极与烧结体界面的非欧姆特性，而体界面的非欧姆特性，而SiC、、ZnO、、SrTiO3利用的是晶界非欧姆特性利用的是晶界非欧姆特性 目前，运用最广、性能最好的是氧化 目前，运用最广、性能最好的是氧化锌压敏半敏半导体陶瓷 3⑴⑴ 压敏陶瓷的根本特性敏陶瓷的根本特性 压敏敏电阻陶瓷具有非阻陶瓷具有非线性伏性伏 -- 安特性，安特性，对电压变化非常敏感化非常敏感 在某一 在某一临界界电压以下，以下，压敏敏电阻陶瓷阻陶瓷电阻阻值非常高，几乎没非常高，几乎没有有电流；但当超越流；但当超越这一一临界界电压时，，电阻将急阻将急剧变化，并且有化，并且有电流流经过。
随着随着电压的少的少许添加，添加，电流会很快增大流会很快增大 压敏敏电阻陶瓷的阻陶瓷的这种种电流流-电压特性曲特性曲线如下如下图 41.齐钠二极管；齐钠二极管；2.SiC压敏电阻；压敏电阻；3.ZnO压敏电阻；压敏电阻；4.线性电阻；线性电阻；5.ZnO压敏电阻压敏电阻 压敏电阻的压敏电阻的I-U特性曲线特性曲线 5 由 由图可可见，，压敏敏电阻陶瓷的阻陶瓷的I-U特性不特性不是一条直是一条直线，其，其电阻阻值在一定在一定电流范流范围内内呈非呈非线性性变化 因此， 因此，压敏敏电阻又称非阻又称非线性性电阻，用阻，用这种陶瓷制造的器件叫非种陶瓷制造的器件叫非线性性电阻器 6⑵⑵ 氧化氧化锌压敏陶瓷敏陶瓷 ZnO系系压敏敏电阻陶瓷是阻陶瓷是压敏敏电阻陶瓷中性能最阻陶瓷中性能最优的一种的一种资料 成分是 成分是ZnO，并添加，并添加Bi2O3、、CoO、、MnO、、Cr2O3、、Sb2O3、、TiO2、、SiO2、、PbO等氧化物等氧化物经改改性性烧结而成 7氧化氧化锌压敏敏电阻的运用阻的运用 ZnO压敏敏电阻器的运用很阻器的运用很广，可广，可归结为如下两方面：如下两方面： ①①过压维护 ②②稳定定电压 8 ①①过压维护 各种大型整流 各种大型整流设备、大型、大型电磁磁铁、大型、大型电机、通机、通讯电路、民路、民用用设备在开关在开关时，会引起很高的，会引起很高的过电压，需求，需求进展展维护，以延伸，以延伸运用寿命。
故在运用寿命故在电路中接入路中接入压敏敏电阻可以抑制阻可以抑制过电压 此外， 此外，压敏敏电阻阻还可作晶体可作晶体管管维护、、变压器次器次级电路的半路的半导体器件的体器件的维护以及大气以及大气过电压维护等 9②②稳定定电压 由于氧化 由于氧化锌压敏敏电阻具有阻具有优良的非良的非线性和短的呼性和短的呼应时间，且，且温度系数小、温度系数小、压敏敏电压的的稳定度定度高，故在高，故在稳压方面得以运用方面得以运用 压敏敏电阻器可用于彩色阻器可用于彩色电视接接纳机、机、卫星地面站彩色星地面站彩色监视器器及及电子子计算机末端数字算机末端数字显示安装示安装中中稳定定显像管阳极高像管阳极高压，以提高，以提高图像像质量等 107. 光敏半光敏半导体陶瓷体陶瓷 光敏陶瓷也称光敏 光敏陶瓷也称光敏电阻瓷，阻瓷，属半属半导体陶瓷 由于 由于资料的料的电特性不同以特性不同以及光子能量的差及光子能量的差别，它在光的，它在光的照射下吸收光能，照射下吸收光能，产生不同的生不同的光光电效效应：光：光电导效效应和光生和光生伏特效伏特效应 11 利用光 利用光电导效效应来制造光敏来制造光敏电阻，可用于各种自阻，可用于各种自动控制系控制系统；； 利用光生伏特效 利用光生伏特效应那么可制造光那么可制造光电池或称太阳能池或称太阳能电池，池，为人人类提供了新能源。
提供了新能源 12⑴⑴ 光光电导效效应 当光 当光线照射到半照射到半导体体时，，在光子作用下在光子作用下产生的光生生的光生载流子使流子使电导添加的景象，称添加的景象，称为光光电导效效应 13⑵⑵ 光生伏特效光生伏特效应 当光 当光线照射到半照射到半导体的体的p-n结上上时，假，假设光子能量足光子能量足够大，大，h ≥Eg，就在，就在p-n结附近激附近激发出出电子子--空穴空穴对 在自建 在自建电场的作用下，的作用下，n区区的光生空穴被拉向的光生空穴被拉向p区，区，p区的光区的光生生电子被拉向子被拉向n区，区，结果果n区区积累累了了负电荷，荷，p区区积累了正累了正电荷，荷，产生光生生光生电动势 假 假设将外将外电路接通，就有路接通，就有电流由流由p区流区流经外外电路至路至n区，区，这种种效效应称称为光生伏特效光生伏特效应 14 光 光电二极管、太阳能二极管、太阳能电池和光池和光电晶体管就是利晶体管就是利用光生伏特效用光生伏特效应制成的光制成的光电转换元件 通常不同的 通常不同的资料具有不同的光敏光区，并在某料具有不同的光敏光区，并在某一波一波长有最大的灵敏度。
有最大的灵敏度 在可 在可见光区光区 (0.4~0.76 m) 最适用的光敏最适用的光敏资料料为CdS和和CdSe；而在近；而在近红外区外区 (0.76~3 m) 最适用最适用的光敏的光敏资料料为PbS 目前，常用于制造光敏 目前，常用于制造光敏电阻的光敏阻的光敏资料有料有CdS、、CdSe和和PbS 15 〔〔3〕〕 光敏光敏电阻瓷的运用阻瓷的运用 太太阳阳能能电池池是是利利用用光光生生伏伏特特效效应将将太太阳阳能能转换为电能能的的器件 虽然然能能量量h ≥Eg的的光光子子均均可可产生生激激发，，但但只只需需能能量量相相当当于于Eg的的部部分分才才干干转变为电能能光光子子吸吸收收资料料的的禁禁带在在Eg≈0.9eV附近附近时，光子激，光子激发利用率最高利用率最高 16 太阳能 太阳能电池的池的转换率不率不仅受光子激受光子激发利用率的限制，利用率的限制，还受其他要素的影响受其他要素的影响 普通太阳能 普通太阳能电池目前的池目前的转换率大都在率大都在10％以下 17 综合思索影响合思索影响转换效率的要素，光子效率的要素，光子吸收吸收资料的禁料的禁带宽度在度在1.0～～1.6eV较适宜，适宜，因此，因此，Si、、Cu2S、、GaAs、、CdTe等均可用作等均可用作太阳能太阳能电池池资料。
料 Cu2S、、CdTe常用作陶瓷太阳能常用作陶瓷太阳能电池的池的光子吸收光子吸收资料，制成料，制成Cu2S--CdS电池与池与CdTe--CdS电池。