YIXING NORKE
반도체 세라믹 세라믹은 독특한 전기적 특성을 지닌 기능성 세라믹 소재의 한 종류입니다. 이들의 전도도는 도체와 절연체의 중간에 있으며, 조성 제어, 도핑 또는 가공 방법을 통해 반도체 특성을 나타내도록 조절할 수 있습니다.
반도체 메커니즘:
자유 전하 운반체(전자 또는 정공)는 도핑(예: 금속 산화물에 서로 다른 원자가 상태를 가진 원소 첨가) 또는 결함 엔지니어링(예: 산소 결손 생성)을 통해 도입됩니다.
비선형 전도도:
예를 들어, 배리스터 세라믹(예: 산화아연)은 임계 전압에서 저항이 급격히 감소하여 과전압 보호 기능을 합니다.
온도 민감도:
양의 온도 계수(PTC) 세라믹(예: BaTiO₃ 기반 재료)은 온도가 상승함에 따라 저항이 급격히 증가하여 자체 조절식 가열 응용 분야에 적합합니다.
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1. 일반적인 유형 및 용도
| 유형 | 재료 예시 | 형질 | 일반적인 적용 사례 |
| 바리스터 세라믹 | 산화아연, 실리콘 | 비선형 I-V 특성 | 서지 보호기, 피뢰기 |
| PTC 서미스터 세라믹 | 도핑된 BaTiO₃ | 저항은 온도가 높아짐에 따라 급격히 증가합니다. | 자동 복구 퓨즈, 항온 히터 |
| NTC 서미스터 세라믹 | Mn–Co–Ni–O 시스템 | 저항은 온도가 높아질수록 감소합니다. | 온도 센서, 회로 보상 |
| 가스 감지 세라믹 | SnO₂, ZnO | 저항은 가스 농도에 따라 달라집니다. | 가연성 가스 감지, 환경 모니터링 |
| 감광성 세라믹 | CdS, CdSe | 광전도 효과 | 광 제어 스위치, 태양 전지 |
원자재 가공:
고순도 산화물 분말(예: ZnO, BaTiO₃)은 Bi₂O₃ 또는 Sb₂O₃와 같은 도핑제와 혼합됩니다.
성형 기법:
건식 프레스, 테이프 캐스팅 또는 사출 성형은 재료(예: 디스크, 다층 구조)의 모양을 만드는 데 사용됩니다.
소결 제어:
고온 소결은 특정 분위기(예: 질소 또는 환원 가스)에서 수행되어 결정립 성장 및 결정립계 특성을 제어합니다.
전극 제작:
양호한 전기적 접촉을 보장하기 위해 은 또는 알루미늄 전극이 사용됩니다.
배리스터 전압(V/mm):
비선형 전도가 발생하는 단위 두께당 전압 임계값.
비선형 계수(α):
전류-전압 곡선의 기울기를 나타내는 척도(α = 1 / (log(V/I))).
큐리 온도(PTC 재료의 경우):
저항값이 급격하게 변하는 임계 온도 지점.
응답 시간(가스 또는 광감응 세라믹의 경우):
물질이 기체 농도 또는 빛의 강도 변화에 반응하는 속도.
장점:
단점:
요약하자면, 반도체 세라믹은 특유의 전기적 응답 특성을 바탕으로 전자, 에너지 및 환경 모니터링 분야에서 중요한 역할을 계속해서 수행하고 있습니다. 소재 설계 및 제조 기술의 지속적인 발전으로 향후 응용 범위가 더욱 확대될 것으로 기대됩니다.
NORKE에서 높은 정밀도를 제공합니다.
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