氧化鋅基半導體材料電子陷阱形成及性能研究.pdf

1、ZnO壓敏電阻因其優(yōu)異的V–I非線性和較高的浪涌吸收能力而廣泛應用在電子、電力設備系統(tǒng)上。然而，隨著表面貼裝技術（SMT）的發(fā)展，傳統(tǒng)的ZnO壓敏陶瓷不能滿足多層膜獨石結構疊層壓敏電阻元件陶瓷與金屬電極低溫共燒的需要。而ZnO–V2O5系壓敏陶瓷的最大優(yōu)點是能用普通燒結爐在較低溫度（900℃）下燒結，不僅解決了以上問題，還大大節(jié)約了能源。 本文首先研究了V2O5在ZnO–V2O5壓敏陶瓷低溫燒結中的雙重作用，制備了V2O5含量為

2、2.5×10<'-3>mol的單組元ZnO壓敏陶瓷，采用電子自旋共振譜(ESR)研究了V2O5中V離子的價態(tài)變化。結果表明V離子是一種受主雜質，熱處理后，其價態(tài)產(chǎn)生了變化，尤其是在655℃熱處理時價態(tài)變化程度最明顯，與V2O5的差熱分析(DTA)結果相吻合，差熱分析也顯示，V2O5在655℃存在一相變吸熱峰，此時樣品的低價態(tài)V離子的ESR信號最強。V–I非線性測試結果也顯示，低價態(tài)V離ESR信號越強，宏觀非線性系數(shù)越大。V2O5同時起著

3、液相添加劑的作用，由于其低熔點使ZnO–V2O5壓敏陶瓷在900℃就能致密化。接著，研究了低溫燒結ZnO–V2O5系壓敏陶瓷的配方和多功能效應，為了在較低燒結溫度下（900℃）制備出電性能優(yōu)異的壓敏電阻器，通過對改變ZnO和V2O5粉體的量和不同的熱處理工藝的研究，得出當V2O5的量為5×10<'-3>mol時，在900℃下燒結4小時并在655℃時保溫2小時制備出非線性系數(shù)大于40的壓敏電阻器,同時，ZnO-V2O5系壓敏陶瓷的電阻值隨