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氧化鋅壓敏電阻因具有良好的非線性特性而成為低壓電源系統(tǒng)和信息系統(tǒng)中電涌防護的主要設(shè)施。其可靠性主要取決于壓敏電阻耐受電涌沖擊的能力。一個性能良好的氧化鋅壓敏電阻在經(jīng)受電涌沖擊以后,其電氣特性應(yīng)返回到初始狀態(tài)。然而在運行過程中,由于經(jīng)受諸如電應(yīng)力、機械應(yīng)力等各種應(yīng)力的作用,壓敏電阻會出現(xiàn)性能劣化和老化現(xiàn)象,這就降低了壓敏電阻電涌防護的能力。研究人員采用了多種測量及診斷裝置來研究壓敏電阻的老化機理及檢測金屬氧化物壓敏電阻內(nèi)部的狀態(tài)[1～2]。一般經(jīng)常采用的方法是測量直流1mA下壓敏電阻兩端的電壓或者測量壓敏電阻在一定幅值8/20電流沖擊下的殘壓來對壓敏電阻的電氣性能進行分析判斷。但是這些測試方法只能反映壓敏電阻的整體性能,不能反映壓敏電阻的老化及劣化的程度,所以無法為判斷壓敏電阻的性能狀態(tài)提供可靠的判據(jù)。
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壓敏電阻的物理特性：
ＺｎＯ 壓敏電阻的非線性是一種晶粒邊界現(xiàn)象，即在相 鄰晶粒耗盡層中存在多數(shù)電荷載流子（電子）的勢壘。認 為肖特基勢壘像?。冢睿稀∥⒔Y(jié)構(gòu)中晶粒邊界勢壘。晶粒邊界 上的負表面電荷（電子捕獲）是由晶界面兩側(cè)晶粒的耗盡 層的正電荷來補償?shù)?。熱電子發(fā)射和隧道效應(yīng)是主要的傳 輸機制。 近發(fā)展的壓敏電阻勢壘的晶粒邊界缺陷模型在改進 穩(wěn)電壓應(yīng)力下，壓敏電阻的穩(wěn)定性上取得了很大進展。
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氧化鋅壓敏電阻器是一種以氧化鋅為主體、添加多種金屬氧化物、經(jīng)典型的電子陶瓷工藝制成的多晶半導(dǎo)體陶瓷元件。氧化鋅陶瓷是由氧化鋅晶粒及晶界物質(zhì)組成的，其中氧化鋅晶粒中摻有施主雜質(zhì)而呈N型半導(dǎo)體，晶界物質(zhì)中含有大量金屬氧化物形成大量界面態(tài)，這樣每一微觀單元是一個背靠背肖特基勢壘，整個陶瓷就是由許多背靠背肖特基墊壘串并聯(lián)的組合體。
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