PCB뉴스 - 반도체 세라믹이란?

반도체 세라믹이란 반도체 특성과 전도성이 약 10-6~105S/m인 세라믹을 말합니다. 반도체 세라믹의 전도성은 외부 조건(온도, 빛, 전기장, 분위기, 온도 등)의 변화에 따라 크게 변합니다. 따라서 외부 환경의 물리량 변화는 전기 신호로 변환되어 민감한 부품으로 변할 수 있습니다. 다양한 목적으로.

반도체 세라믹의 4대 분류와 특성

1. 감열성 세라믹

서미스터 세라믹이라고도 알려진 감열성 세라믹은 온도에 따라 전도성이 크게 변하는 세라믹을 의미합니다. 세 가지 유형이 있습니다:

① 망간, 철, 코발트, 니켈 등 일부 전이 금속으로 만들어진 산화물 반도체 세라믹과 같은 음의 온도 계수 서미스터(줄여서 NTC)는 온도가 증가함에 따라 저항이 기하급수적으로 감소하는 특징이 있습니다.

②도핑된 티탄산바륨 반도체 세라믹과 같은 정온도계수 서미스터(PTC)는 온도가 증가함에 따라 저항이 증가하고 퀴리점에서 급격한 변화를 보이는 것이 특징입니다.

③ 산화바나듐 및 이에 도핑된 반도체 세라믹과 같은 재앙적 서미스터(줄여서 CTR)는 음의 온도 계수를 가지며, 특정 온도에서는 저항이 급격하게 변화하여 그 변화 값이 3~4배에 달할 수 있습니다. 열 세라믹은 주로 온도 보상, 온도 측정, 온도 제어, 화재 감지, 과열 보호 및 컬러 TV 소자에 사용됩니다.

2. 감광성 세라믹

감광성 세라믹은 광전도성 또는 광기전 효과를 갖는 세라믹을 말합니다. 황화 카드뮴, 텔루르화 카드뮴, 비소 갈륨, 인듐 인화물, 게르마늄 비스무트 및 기타 세라믹 또는 단결정 등. 빛이 표면에 닿으면 전도도가 증가합니다. 주로 전등 스위치 및 태양 전지의 자동 제어에 사용됩니다.

3. 가스에 민감한 세라믹

가스에 민감한 세라믹은 접촉하는 가스 분자의 종류에 따라 전도성이 변하는 세라믹을 말합니다. 산화 아연, 산화 주석, 산화 철, 오산화 바나듐, 산화 지르코늄, 산화 니켈 및 산화 코발트와 같은 세라믹. 주로 누출 감지, 재해 예방 경보 및 다양한 가스 측정에 사용됩니다.

4. 수분에 민감한 세라믹

습도에 민감한 세라믹은 습도에 따라 전도성이 크게 변하는 세라믹을 말합니다. 산화철, 산화티타늄, 산화칼륨-산화철, 크롬산마그네슘-산화티탄, 산화아연-산화리튬-산화바나듐 및 기타 시스템 세라믹 등이 있습니다. 전도성은 특히 물에 민감하므로 습도 측정 및 제어에 적합합니다.

반도체 세라믹 생산공정의 공통적인 특징은 반드시 반도체 공정을 거쳐야 한다는 점입니다. 반도체 공정은 동일하지 않은 값의 이온을 도핑하여 주요 결정상 이온 중 일부를 대체할 수 있습니다(예: BaTiO3의 Ba2+가 La3+로 대체됨). 결정 격자의 결함을 유발하여 공여체 또는 수용체 에너지 준위를 형성하여 n형 또는 p형 이온. 반도체 세라믹. 또 다른 방법은 소결 분위기, 소결 온도 및 냉각 과정을 제어하는 것입니다. 예를 들어, 산화성 분위기는 과도한 산소를 유발할 수 있고, 환원성 분위기는 산소 결핍을 유발할 수 있으며, 이로 인해 화합물의 조성이 화학양론에서 벗어나 반도체성을 달성할 수 있습니다.

반도체 세라믹 민감재료의 생산공정은 간단하고, 가격이 저렴하며, 크기가 작고 널리 사용된다. 전압에 민감한 세라믹은 비선형 볼트-암페어 특성을 지닌 세라믹을 말합니다. 탄화 규소 및 산화 아연 세라믹과 같은. 반도체 세라믹의 저항은 전압에 따라 변하며, 특정 임계 전압에서 저항 값은 매우 높습니다. 이 임계 전압을 넘어서면 저항이 급격히 감소합니다. 일반적인 반도체 세라믹 제품은 산화 아연 배리스터 세라믹으로 주로 서지 흡수, 고전압 안정화, 전압 및 전류 제한, 과전압 보호에 사용됩니다.