半導體陶瓷是指具有半導體特性、電導率約在10-6～105S/m的陶瓷。半導體陶瓷的電導率因外界條件（溫度、光照、電場、氣氛和溫度等）的變化而發生顯著的變化，因此可以將外界環境的物理量變化轉變為電信號，製成各種用途的敏感元件。
基本介紹
- 中文名：半導體陶瓷
- 外文名：Semiconductor ceramics
- 特性：半導體特性
- 電導率：10-6～105S/m
- 用途：製成各種用途的敏感元件
- 製作工藝：工藝簡單，成本低廉，體積小
- 生產工藝特點：必須經過半導化過程
簡介,熱敏陶瓷,光敏陶瓷,氣敏陶瓷,濕敏陶瓷,
簡介
半導體陶瓷生產工藝的共同特點是必須經過半導化過程。半導化過程可通過摻雜不等價離子取代部分主晶相離子(例如，BaTiO3中的Ba2+被La3+取代)，使晶格產生缺陷，形成施主或受主能級，以得到n型或p型的半導體陶瓷。另一種方法是控制燒成氣氛、燒結溫度和冷卻過程。例如氧化氣氛可以造成氧過剩，還原氣氛可以造成氧不足，這樣可使化合物的組成偏離化學計量而達到半導化。半導體陶瓷敏感材料的生產工藝簡單，成本低廉，體積小，用途廣泛。壓敏陶瓷，指伏安特性為非線性的陶瓷。如碳化矽、氧化鋅系陶瓷。它們的電阻率相對於電壓是可變的，在某一臨界電壓下電阻值很高，超過這一臨界電壓則電阻急劇降低。典型產品是氧化鋅壓敏陶瓷，主要用於浪涌吸收、高壓穩壓、電壓電流限制和過電壓保護等方面。
熱敏陶瓷
又稱熱敏電阻陶瓷，指電導率隨溫度呈明顯變化的陶瓷。有三種類型:①負溫係數熱敏電阻(簡稱NTC)，如一些過渡金屬如錳、鐵、鈷、鎳等的氧化物半導體陶瓷,特點是隨著溫度升高,電阻呈指數減小。②正溫係數熱敏電阻（簡稱PTC），如摻雜的鈦酸鋇半導體陶瓷，特點是隨著溫度升高電阻增大，並在居里點有劇變。③劇變型熱敏電阻（簡稱CTR），如氧化釩及其摻雜半導體陶瓷，具有負溫係數，並在某一溫度，電阻產生急劇變化，變化值可達3～4個數量級。熱敏陶瓷主要用於溫度補償、溫度測量、溫度控制、火災探測、過熱保護和彩色電視機消磁等方面。
光敏陶瓷
指具有光電導或光生伏特效應的陶瓷。如硫化鎘、碲化鎘、砷化鎵、磷化銦、鍺酸鉍等陶瓷或單晶。當光照射到它的表面時電導增加。主要用作自動控制的光開關和太陽能電池等。 半導體陶瓷。
氣敏陶瓷
指電導率隨著所接觸氣體分子的種類不同而變化的陶瓷。如氧化鋅、氧化錫、氧化鐵、五氧化二釩、氧化鋯、氧化鎳和氧化鈷等系統的陶瓷。主要用於對不同氣體進行檢漏、防災報警及測量等方面。
濕敏陶瓷
指電導率隨濕度呈明顯變化的陶瓷。如四氧化三鐵、氧化鈦、氧化鉀-氧化鐵、鉻酸鎂-氧化鈦及氧化鋅-氧化鋰-氧化釩等系統的陶瓷。它們的電導率對水特別敏感，適宜用作濕度的測量和控制。
控制系統已經愈益系統化，需要能夠檢測兩種或幾種物理和化學參數，並給出互不干擾電信號的多功能敏感元件。適應這種需要的濕度－氣體敏感陶瓷和溫度-濕度敏感陶瓷等多功能敏感陶瓷正在研製中。
