半导体陶瓷的研究现状与发展前景
半导体陶瓷现状及发展趋势
半导体陶瓷现状及发展趋势半导体陶瓷是一种新型的材料，它具有优异的物理、化学和机械性能，被广泛应用于电子、光电、航空航天、医疗等领域。
本文将从半导体陶瓷的现状和发展趋势两个方面进行探讨。
一、半导体陶瓷的现状半导体陶瓷是一种由氧化铝、氮化硅、碳化硅等材料制成的陶瓷材料。
它具有高硬度、高强度、高温稳定性、耐腐蚀性、绝缘性等优异性能，被广泛应用于电子、光电、航空航天、医疗等领域。
在电子领域，半导体陶瓷被用作电子元器件的基板、封装材料、热散射材料等。
在光电领域，半导体陶瓷被用作激光器、光纤连接器、光学窗口等。
在航空航天领域，半导体陶瓷被用作发动机部件、热障涂层、航天器外壳等。
在医疗领域，半导体陶瓷被用作人工关节、牙科修复材料等。
半导体陶瓷的生产技术已经相对成熟，国内外许多企业都能够生产出高质量的半导体陶瓷产品。
其中，日本、美国、德国等发达国家的半导体陶瓷产业比较发达，产品质量和技术水平较高。
而我国的半导体陶瓷产业起步较晚，但随着技术的不断提升和市场需求的增加，我国的半导体陶瓷产业也在逐步发展壮大。
二、半导体陶瓷的发展趋势随着科技的不断进步和市场需求的不断增加，半导体陶瓷的发展趋势也在不断变化。
以下是半导体陶瓷的几个发展趋势：1. 多功能化随着半导体陶瓷的应用领域越来越广泛，对其性能要求也越来越高。
未来的半导体陶瓷将不仅具有高硬度、高强度、高温稳定性、耐腐蚀性、绝缘性等基本性能，还将具有多种功能，如磁性、光学、电学、热学等功能。
2. 精细化随着微电子技术的不断发展，半导体陶瓷的制造工艺也在不断精细化。
未来的半导体陶瓷将具有更高的制造精度和更小的尺寸，以适应微电子器件的发展需求。
3. 绿色化随着环保意识的不断提高，半导体陶瓷的生产也将越来越注重环保。
未来的半导体陶瓷将采用更环保的生产工艺和材料，以减少对环境的污染。
4. 智能化随着物联网、人工智能等技术的不断发展，未来的半导体陶瓷将具有更多的智能化功能，如传感、识别、控制等功能，以适应智能化时代的需求。
(完整word版)半导体陶瓷的研究现状与发展前景
半导体陶瓷的研究现状与发展前景摘要:半导体陶瓷是当今世界迅速发展的一项高新技术领域。
随着电子工业的高速发展, 发展半导体陶瓷正面临着许多急待解决的重要问题。
本文对热敏、气敏、湿敏、压敏、光敏等五类半导体陶瓷的基本原理, 主要陶瓷材料以及优越特性的应用进行了简要叙述, 对半导体陶瓷现状及发展趋势进行了分析探讨, 并针对共性问题提出了某些看法和建议。
关键词:半导体陶瓷; 现状; 发展前景引言:半导体陶瓷是敏感元器件及传感器技术的关键材料, 是当今世界迅速发展的一项高新技术领域, 它与现代信息技术、通讯技术、计算机技术密切相关,它的研究开发乃至生产, 涉及到物理、化学、材料科学与工程等多种学科,因此,半导体陶瓷属技术密集和知识密集型产业。
日本产品在世界市场上占绝对优势地位。
美国, 欧洲也占有相当数量。
相比之下我国半导体陶瓷起步较晚,产品性能、生产水平和国际先进水平相比还有明显差距。
改革开放以来, 随着电子工业的高速发展, 对半导体陶瓷的要求愈来愈高,发展半导体陶瓷正面临着许多急待解决的重要问题, 本文就半导体陶瓷国内外现状及发展趋势进行探讨, 提出一些粗浅的看法进行商榷, 以期推动我国半导体陶瓷产业进一步发展。
1 现状及发展前景半导体陶瓷品种繁多, 具有产业规模生产的主要有: 热敏、气敏、湿敏、压敏及光敏电阻器等。
1. 1 热敏热敏电阻器一般可分为正温度系数( PTC) , 负温度系数(NTC) 和临界温度电阻器(CTR) 三类。
PTC 热敏电阻器以BaTiO3或BaT iO3固溶体为主晶相的半导体陶瓷元件。
在一定的温度范围内,其阻值随温度的增加而增加, 表现出所谓的PTC 效应。
按材料居里点(T c) 可分为低温、高温, 按阻值可分为低阻、高阻, 按使用电压可分为低压、常压和高压, 按曲线陡度可分为缓变型和开关型。
PTC 热敏电阻器的实用化基本上是从20 世纪60 年代开始的, 到70 年代中期得到了很大的发展, 各种不同用途的PTC 热敏电阻元件相继出现。
先进陶瓷在半导体产业发展中的作用
先进陶瓷在半导体产业发展中的作用下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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半导体行业发展前景要怎么写论文
半导体行业发展前景的研究一、引言现代社会对半导体技术的需求日益增长，半导体行业在全球范围内发展迅速。
本文旨在探讨半导体行业的发展现状和未来前景，分析其发展趋势，并提出关于如何撰写有关半导体行业发展前景的论文的建议。
二、当前半导体行业的发展现状半导体行业在全球范围内占据重要地位，涵盖了芯片设计、制造、封装及测试等多个环节。
目前，半导体行业正面临着新一轮技术革新和市场竞争，尤其是在人工智能、物联网、5G等领域的应用需求增长下，半导体行业迎来了新的发展机遇。
三、半导体行业发展的主要趋势1.技术创新：半导体行业一直积极推动技术创新，不断推出新一代芯片产品，提高性能和功耗比。
未来，新型材料、器件结构和制程工艺将成为技术创新的重要方向。
2.市场需求：随着智能手机、智能终端、物联网设备等产品的普及，半导体行业将持续受益于市场需求的增长。
同时，新兴产业如无人驾驶、工业互联网等也将带动半导体行业的发展。
3.全球化竞争：半导体行业竞争日趋激烈，各国企业争相发展自主技术和本土市场。
同时，国际合作与跨国并购也将成为行业发展的重要动力。
四、如何撰写半导体行业发展前景的论文为了撰写一篇关于半导体行业发展前景的论文，作者可从以下几个方面展开论述：1.分析市场趋势：通过调研半导体市场的发展趋势和未来需求，预测行业发展的走向和机遇。
2.探讨技术创新：对半导体技术创新的方向、挑战和未来发展进行深入研究，分析其对行业的影响和推动力。
3.比较国际竞争：对比不同国家和地区半导体行业的发展现状和优势劣势，探讨全球化竞争对行业格局的影响。
4.展望未来发展：结合市场需求、技术创新和国际竞争等因素，展望半导体行业未来的发展方向和前景。
五、结论半导体行业作为信息技术的基础产业，将在未来继续发挥重要作用。
通过深入研究行业发展现状和趋势，并提出合理的观点和建议，有助于全面了解半导体行业的发展前景，为行业发展和政策制定提供参考依据。
希望本文能够为关注半导体行业发展前景的学者、产业界人士和决策者提供一定的参考价值。
半导体陶瓷材料在气体传感器中的应用研究
半导体陶瓷材料在气体传感器中的应用研究引言：近年来，气体传感器在环境监测、工业安全、医疗诊断等领域的应用逐渐受到重视。
而半导体陶瓷材料作为一种重要的传感器材料，其在气体传感器中的应用研究也越发引起了研究者们的兴趣。
本文将重点讨论半导体陶瓷材料在气体传感器中的应用研究，探讨其优势、特点以及未来的发展趋势。
一、半导体陶瓷材料概述半导体陶瓷材料是一类具有半导体电性质的陶瓷材料，其特点是具有高温稳定性、机械强度高、化学稳定性好等特点。
常见的半导体陶瓷材料有氧化锌(ZnO)、氧化二氧化钛(TiO2)、氧化铟锡(ITO)等。
这些材料具有较高的载流子浓度和载流子迁移率，适合用作传感器材料。
二、半导体陶瓷气体传感器的工作原理半导体陶瓷气体传感器的工作原理基于材料的电学性质随气体环境的变化而变化。
当气体分子与半导体陶瓷材料表面发生反应时，会引起材料电阻的变化。
常用的传感器工作模式有电阻型和电容型两种。
- 电阻型传感器：通过测量材料电阻的变化来检测气体浓度的变化。
当进入传感器的气体浓度增加时，气体分子与半导体陶瓷材料表面发生反应，导致材料表面电阻的增加。
通过测量电阻的变化，可以确定气体浓度的变化。
- 电容型传感器：通过测量材料电容的变化来检测气体浓度的变化。
当进入传感器的气体分子与半导体陶瓷材料表面发生反应时，会导致材料的介电常数发生变化，进而改变材料的电容。
通过测量电容的变化，可以确定气体浓度的变化。
三、半导体陶瓷材料在气体传感器中的应用研究实例1. 氧气传感器氧气传感器是一种常见的气体传感器，广泛应用于工业生产、医疗诊断等领域。
半导体陶瓷材料在氧气传感器中的应用具有重要的意义。
以氧化锌为例，当氧气分子与氧化锌表面发生反应时，会引起材料的电阻增加。
通过测量电阻的变化，可以实时监测氧气浓度的变化。
2. VOCs传感器挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds，简称VOCs)是一类常见的气体污染物，其对人体健康和环境产生严重影响。
半导体发展现状和前景分析
半导体发展现状和前景分析近年来，半导体行业一直处于快速发展的阶段，成为支撑现代信息技术发展的关键。
本文将对半导体行业的现状和未来发展前景进行深入分析。
一、半导体市场现状1. 全球市场规模目前，全球半导体市场规模庞大，年销售额超过数千亿美元。
主要分布在美国、日本、韩国、中国等国家和地区。
2. 主要厂商半导体行业的主要厂商包括英特尔、三星、台积电等知名公司，它们在全球市场中占据重要份额。
3. 技术发展随着科技进步，半导体技术也在不断创新，尤其是在芯片制造工艺、集成度和功耗控制方面取得显著进展。
二、半导体行业面临的挑战1. 供应链短缺近年来，全球半导体行业面临供应链短缺的挑战，影响一些产品的生产和交付。
2. 技术壁垒由于半导体制造技术的复杂性和高昂的成本，新进入者面临较高的技术壁垒。
3. 市场竞争半导体行业竞争激烈，各大厂商争夺市场份额，加剧了行业内的竞争压力。
三、半导体行业的发展前景1. 5G、人工智能和物联网推动需求增长随着5G网络、人工智能和物联网等新技术的快速发展，对半导体的需求将持续增长，为行业带来更多发展机遇。
2. 绿色半导体技术未来，绿色环保将成为半导体行业发展的重要方向，推动绿色半导体技术的研究和应用。
3. 国家政策支持各国政府纷纷出台支持半导体产业发展的政策，为行业提供更多政策支持和资金保障。
结语综上所述，半导体行业在技术创新、市场需求和政策支持的推动下，有望迎来更加辉煌的发展前景。
随着全球信息技术的不断发展，半导体将继续扮演着重要的角色，推动科技进步和社会发展。
半导体精密陶瓷材料-概述说明以及解释
半导体精密陶瓷材料-概述说明以及解释1.引言1.1 概述半导体精密陶瓷材料是一种关键的材料，具有优异的电性能、热性能和化学稳定性。
随着半导体行业的发展，对于高性能、高可靠性的材料需求越来越迫切，半导体精密陶瓷材料因其独特的性能被广泛应用于半导体制造领域。
本文将介绍半导体材料的特点及精密陶瓷的应用领域，重点讨论半导体精密陶瓷材料的制备方法。
最后，文章将总结半导体精密陶瓷材料在半导体行业中的重要性，展望其未来发展方向。
通过本文的阐述，读者将能够深入了解半导体精密陶瓷材料的现状和未来发展趋势。
1.2 文章结构:本文将首先介绍半导体材料的特点，包括其在电子行业中的重要性和特殊性。
接着将探讨精密陶瓷在各个应用领域中的作用，重点分析其在半导体行业中的应用。
最后，将详细介绍半导体精密陶瓷材料的制备方法，包括制备工艺和技术要点。
通过本文的阐述，读者将能够更深入地了解半导体精密陶瓷材料在电子行业中的重要性和广泛应用，同时也能够了解其制备方法和未来发展方向，为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
1.3 目的本文的主要目的是介绍和探讨半导体精密陶瓷材料的重要性和应用领域。
通过对半导体材料特点、精密陶瓷的应用领域和制备方法等方面的深入探讨，旨在帮助读者深入了解这一领域的知识和技术。
同时，也旨在强调半导体精密陶瓷材料在现代科技领域的重要作用，以及展望未来该领域的发展方向，为相关研究和应用提供参考和启示。
通过本文的阐述和总结，希望能够激发读者对半导体精密陶瓷材料的兴趣，促进该领域的进一步研究和应用。
2.正文2.1 半导体材料的特点半导体材料是一种介于导体和绝缘体之间的材料。
其特点主要包括以下几个方面：1. 高阻值：半导体材料的电阻值比金属导体高，但比绝缘体低，具有一定的导电性能。
2. 负温度系数：半导体材料在特定温度范围内，随温度的升高，电阻值会减小，且升温对其导电性具有促进作用。
3. 非线性电阻特性：半导体材料在一定范围内，电阻值不随电压的变化而线性变化，呈现出非线性电阻特性。
陶瓷在半导体行业中的应用
陶瓷在半导体行业中的应用引言：陶瓷作为一种非金属材料，具有优异的物理和化学性质，因此在半导体行业中得到了广泛的应用。
本文将介绍陶瓷在半导体行业中的应用领域和具体应用案例，以及陶瓷的优点和挑战。
一、陶瓷在半导体制造中的应用领域1.1 电子封装陶瓷在电子封装领域中被广泛应用于半导体器件的外壳和基板。
陶瓷外壳能够提供良好的机械保护和热导性，保护器件免受外界环境的干扰。
陶瓷基板则用于连接和支撑电子元件，其优异的绝缘性能和热稳定性能使得电子元件能够在恶劣的工作环境下稳定运行。
1.2 电路板陶瓷电路板在高频电子设备中得到了广泛应用，例如无线通信设备和雷达系统。
陶瓷电路板具有低介电损耗和优异的热性能，能够提供更好的信号传输和更高的工作频率。
此外，陶瓷电路板还具有良好的尺寸稳定性和机械强度，能够满足复杂电路的布线要求。
1.3 热散热器陶瓷在热散热器中的应用主要是利用其优异的导热性能。
由于半导体器件在工作过程中会产生大量的热量，需要通过散热器将其散发出去，以保证器件的正常运行。
陶瓷材料具有较高的导热系数和优异的热稳定性，能够有效地将热量传导到散热器表面，提高散热效率。
二、陶瓷在半导体制造中的具体应用案例2.1 氧化铝陶瓷封装氧化铝陶瓷封装被广泛应用于高频电子设备中。
其具有优异的机械强度、良好的绝缘性能和较高的热导性能，能够有效地保护电子元件，并提供良好的信号传输和散热性能。
2.2 氧化铝陶瓷基板氧化铝陶瓷基板被广泛应用于电子元件的连接和支撑。
其具有优异的绝缘性能和热稳定性能，能够在高温和高电压环境下稳定运行。
此外，氧化铝陶瓷基板还具有良好的尺寸稳定性和机械强度，能够满足复杂电路的布线要求。
2.3 氮化硅陶瓷电路板氮化硅陶瓷电路板被广泛应用于高频电子设备中。
其具有低介电损耗、优异的热性能和较高的工作频率，能够提供更好的信号传输和更高的工作频率。
此外，氮化硅陶瓷电路板还具有良好的尺寸稳定性和机械强度，能够满足复杂电路的布线要求。
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半导体陶瓷的研究现状与发展前景摘要:半导体陶瓷是当今世界迅速发展的一项高新技术领域。
随着电子工业的高速发展, 发展半导体陶瓷正面临着许多急待解决的重要问题。
本文对热敏、气敏、湿敏、压敏、光敏等五类半导体陶瓷的基本原理, 主要陶瓷材料以及优越特性的应用进行了简要叙述, 对半导体陶瓷现状及发展趋势进行了分析探讨, 并针对共性问题提出了某些看法和建议。
关键词:半导体陶瓷; 现状; 发展前景引言:半导体陶瓷是敏感元器件及传感器技术的关键材料, 是当今世界迅速发展的一项高新技术领域, 它与现代信息技术、通讯技术、计算机技术密切相关,它的研究开发乃至生产, 涉及到物理、化学、材料科学与工程等多种学科,因此,半导体陶瓷属技术密集和知识密集型产业。
日本产品在世界市场上占绝对优势地位。
美国, 欧洲也占有相当数量。
相比之下我国半导体陶瓷起步较晚,产品性能、生产水平和国际先进水平相比还有明显差距。
改革开放以来, 随着电子工业的高速发展, 对半导体陶瓷的要求愈来愈高,发展半导体陶瓷正面临着许多急待解决的重要问题, 本文就半导体陶瓷国内外现状及发展趋势进行探讨, 提出一些粗浅的看法进行商榷, 以期推动我国半导体陶瓷产业进一步发展。
1 现状及发展前景半导体陶瓷品种繁多, 具有产业规模生产的主要有: 热敏、气敏、湿敏、压敏及光敏电阻器等。
1. 1 热敏热敏电阻器一般可分为正温度系数( PTC) , 负温度系数(NTC) 和临界温度电阻器(CTR) 三类。
PTC 热敏电阻器以BaTiO3或BaT iO3固溶体为主晶相的半导体陶瓷元件。
在一定的温度范围内,其阻值随温度的增加而增加, 表现出所谓的PTC 效应。
按材料居里点(T c) 可分为低温、高温, 按阻值可分为低阻、高阻, 按使用电压可分为低压、常压和高压, 按曲线陡度可分为缓变型和开关型。
PTC 热敏电阻器的实用化基本上是从20 世纪60 年代开始的, 到70 年代中期得到了很大的发展, 各种不同用途的PTC 热敏电阻元件相继出现。
到目前为止,无论是工业电子设备, 还是家用电器产品, 几乎到处都可以看到PTC 热敏电阻元件。
据世界上最大的电子陶瓷生产公司之一的日本村田制作所报导, PTC 产品的品种规格已达169 种。
近年来, 随着通信技术的迅猛发展, 对于程控电话交换机用PTC 过电流保护元件、移动电话石英晶体振荡器用PTC 恒温器等需求剧增。
为了降低汽车尾气排放和提高冷启动速度,需要大量汽车冷启动用PTC 加热片。
另外, PTC 热敏陶瓷在彩电消瓷器, 空调器, 暖风机, 节能灯软启动等家用电器方面得到了普遍应用。
值得注意的是,PTC 在航空航天、雷达、电子通信、仪器仪表等领域占有非常重要的地位。
PTC 的表面贴装元件已在逐步开发和生产。
NTC 热敏电阻有三种不同类型的阻温特性:一种是缓变型的热敏电阻;另一种是负温度突变型, 又称临界温度系数热敏电阻( CTR) , 在特定温度内,其阻值急剧下降;再一种是阻温特性为直线的陶瓷热敏元件。
常温( 300 ℃)NTC 热敏陶瓷材料, 大多数是尖晶石型氧化物半导体陶瓷, 其中包括二元系材料及多元系材料。
二元系陶瓷材料主要有MnOCuO-O2系、MnO- CoO- O2系、MnO- NiO-O2系等金属氧化物陶瓷。
三元系热敏陶瓷材料主要有Mn- Co- Ni 系、Mn- Cu- Ni 系、Mn- Cu- Co 系等含Mn 的金属氧化物。
也有不含Mn 的NTC 热敏陶瓷材料, 如Cu- Ni 系、Cu- Co- Ni 系等。
这些氧化物按一定配比混合, 经烧结后, 性能稳定,可在空气中直接使用, 现在各国生产的负温度系数热敏电阻器, 绝大部分是用这类陶瓷制成的。
它们的电阻温度系数约为( - 1% ～- 6% ) / ℃, 工作温度在- 60～+ 300 ℃之间, 广泛用于测温、控温、补偿、稳压、遥控、流量流速测量及时间延迟等技术领域。
目前, 源于多层陶瓷电容器(MLCC) 的独石型结构和工艺在敏感元件领域的移植是一个重要发展趋势, NTC 已实现0603、0805、1206 等标准尺寸规格, 以适应电子产品普遍采用的表面贴装技术( SMT ) 。
临界温度系数热敏电阻(CRT ) 是一种具有开关特性的负温度系数热敏电阻。
由于某些材料的转变温度较低, 因此必须在低温情况下使用。
如果需要转变温度较高一些的CTR 热敏电阻, 就必须搀杂一些氧化物( 如CaO、SrO、BaO、SiO2、TiO2等) 。
利用这种热敏电阻可以制成固态无触点开关, 具有广泛的应用前景。
VO2系临界温度热敏陶瓷已应用于恒温箱温度控制、火灾报警和电路的过热保护等。
从产量来看NTC 最大, PTC 居次, CTR 最小。
1. 2 气敏常见的气敏半导体陶瓷材料无论是n 型, 还是p 型半导瓷, 其气敏特性都是由于表面物理吸附, 化学吸附或物理化学吸附引起表面能态发生改变, 从而导致材料电导率的变化。
气敏陶瓷可分为电导式和电话式两类。
气敏材料主要有SnO2系, Fe2O3系,V2O3系, V2O5系, ZrO2系, NiO 系, CoO 系及稀土过度金属氧化物系, 如Ln(Ni, Co)O3等。
SnO2气敏传感器至今仍是应用最广和性能最优的一种, 对许多可燃气体, 如氢、一氧化碳、甲烷、丙烷、乙醇、丙酮、城市煤气和天然气等都有相当高的灵敏度, 并且有较高的重复性和使用寿命。
选择纳米级的材料可以大幅度提高SnO2气敏陶瓷传感器的气敏性能。
今后的目标是研究低温或常温下工作的气敏传感器, 此外SnO2气敏传感器在如何消除环境气氛对湿度的影响方面的问题还没有很好地解决。
ZrO2氧敏传感器在汽车方面的应用近年来取得了很多进展, 已开发出了检测空/ 燃比(A/F) = 14.5～24的叠层式传感器, 但由于我国汽车目前常用掺有四乙铅的汽油作为燃料,它会使ZrO2氧气敏传感器中毒失灵, 因此开发使用TiO2和CoO+ MgO 系陶瓷氧敏传感来检测汽车排气比用ZrO2氧气敏传感器更适用。
采用集成电路工艺把超微粒薄膜集成在硅衬底上, 可制成对还原性气体灵敏度很高的气敏元件,它是一种很有发展前途的新型半导体气敏传感器。
随着人们对食品卫生的日益重视,气敏传感器用于酒类识别和肉类的鲜度鉴定得到了迅速发展。
1. 3 湿敏湿敏陶瓷具有当环境温度变化导致其电性质相应变化的一类材料。
陶瓷湿敏材料大部分是利用微孔吸附水份与晶粒表面作用使电导发生变化制成湿敏传感器, 利用电容量变化制成的湿敏陶瓷传感器因湿敏特性曲线的非线性变化、器件不稳定和寿命短等原因, 应用范围较窄。
最近关于湿敏传感器的开发研究的显著特征是对湿敏陶瓷材料进行改性和探索, 诸如利用质子传导的固体电解质型温度传感器和利用热敏电阻组成的绝对湿度湿敏传感器等。
但目前主要还是用电阻式陶瓷湿敏传感器。
最近对致密型的湿敏材料也有研究, 取得了一些进展。
常见湿敏瓷有MgCr2O4- T iO2系, Si- Na2O- V2O5系,ZnO - Li2O - V2O5系, ZnO - Cr2O3系, Fe2O3,Fe3O4, Ni2O3等, 特别是近几年ABO3型材料的研究,对湿敏陶瓷的发展和制作湿敏传感器有很大推进。
主要应用于空调, 食品加工, 轻纺等烘干系统所用的温度检测和控制元件。
1. 4 压敏压敏电阻器的特点是伏安特性呈非线性, 对电压变化敏感的半导体陶瓷。
压敏电阻器的非线性伏安特性是由材料的晶界效应引起的结果, 可用分立的双肖特基势垒模型等理论进行解释。
材料主晶相主要有ZnO, SiC, BaT iO3, Fe2O3,SnO2, SrTiO3等。
其中BaTiO3, Fe2O3利用的是电极与烧结体界面的非欧姆性,而SiC, ZnO, SnO2, SrTiO3利用的是晶界的非欧姆特性。
目前, 应用最广、性能最好的是ZnO压敏半导体陶瓷。
ZnO 压敏陶瓷材料的研究从最初对电子设备小型化和高可靠性的要求而展开, 发展到今天已远远超出了这个范围。
目前, 低压至集成电路, 高压至数百千伏超高压输电系统的瞬态过电压保护,高能至数十万千瓦大型发电机灭磁保护, 高频至数十亿赫兹的发射天线都是陶瓷压敏电阻的应用领域。
利用上述优越的压敏特性所制作的电阻器有浪涌吸收,高压稳压, 超导移能, 无间隙避雷器等, 已获得广泛应用。
1. 5 光敏半导体陶瓷在光的照射下, 往往会引发其一些电性质的变化, 由于陶瓷电特性的不同及光子能量的差异, 可能产生光电导效应, 也可能产生伏特效应。
利用这些效应, 可以制造光敏电阻和光电池。
典型的产生光电导效应的光敏陶SCdS、CdTe - CdS 瓷有CdS、CdSe 等。
典型的产生光生伏特效应的光敏陶瓷有Cu2S- CdS 陶瓷太阳能电池虽在转换效率方面比不上硅太阳能电池, 但它的等。
Cu2成本低, 而且耐辐射能力比硅太阳能电池强。
因此它宜在空间或地面某些特殊装置中作小功率电源, 尤其在我国西部地区广漠无垠的沙漠或草原上, 利用其S- CdS 陶瓷太阳能丰富的日照条件, 解决部分用电电源是有前途的, 但是Cu2电池存在转换效率不高和易于老化的缺点, 需要进一步研究解决。
CdTe-CdS陶瓷太阳能电池是一种厚膜型电池, 由于采用厚膜工艺, 生产过程易于自动化,成本低, 是一种很有前途的陶瓷太阳能电池。
2 讨论以上所列举的5 类半导体陶瓷我国目前已全部能够生产, 然而和国际先进水平相比还有某些差距,尤其是产业化方面的差距更为明显, 主要表现在: 高纯超细粉料制备技术; 先进装备及现代化检测手段;组分设计, 晶界相与显微结构控制; 新材料, 新工艺与新应用的探索。
新型半导体陶瓷及其传感技术中的研究应用方面, 应该考虑下面三种情况: 在原有材料中发掘新的“效应”, “现象”, 或“反应”等, 并把这些“现象”应用于传感技术, 使之实用化;依赖材料化学发现新材料, 利用老的“效应”, “现象”等研制新的传感元件, 并使之实用化; 应用新材料, 新效应于传感技术中, 并使之实用化。
随着现代科学技术的发展, 半导瓷正向着高性能, 小型化, 薄、轻, 集成化, 多功能方向发展。
半导体陶瓷及其敏感技术是建立在物理学的“⋯效应”, “⋯现象”, 化学的“⋯反应”, 生物学的各种生物“⋯机理”等基础原理上的, 并导入新的功能材料工程学, 使之实用化而发展起来的学科。
当前开发应用领域应以工业生产过程和设备控制为主, 信息处理, 科技检测和防火, 防爆居次。
此外, 在现代通讯, 交通及家电等方面应寻求更广泛的应用。
3 结束语我国在高性能半导体陶瓷材料的研究方面已经取得了一些成果, 与国际先进水平的差距正在缩小,一大批引进产品已逐步被国产化, 许多产品已受到国际上的重视, 某些产品已经出口。