Introduktion till halvledarkeramik

Genom halvledariseringsåtgärder har keramik halvledande korn och isolerande (eller halvledar) korngränser, vilket visar starka gränssnittsbarriärer och andra halvledaregenskaper.

Det finns två huvudmetoder för halvledarisering av keramik: tvingad reduktionsmetod och dopningsmetod (även känd som atomvalenskontrollmetod). Båda metoderna bildar defekter såsom jonvakanser i kristallerna i keramik, och därmed tillhandahåller ett stort antal ledande elektroner, vilket gör att kornen i keramiken blir en viss typ (vanligtvis N-typ) halvledare. Interlagret mellan dessa korn är ett isolerande lager eller en annan halvledarskikt (P-typ).

Det finns många typer avhalvledarkeramikinklusive olika negativa temperaturkoefficienttermistorer som tillverkas med hjälp av egenskaperna hos kornen i halvledarkeramik; Halvledarkondensatorer, ZnO -varistorer, BATIO3 -positiva temperaturkoefficienttermistorer, CDS/CU2S -solceller tillverkade med användning av egenskaperna för korngränser; och olika keramiska hygroskopiska motstånd och gaskänsliga motstånd som tillverkas med ytegenskaper. Tabell 2 listar typiska halvledarkeramik för sensorer.

CDS/CU2S fotoelektriska keramik skiljer sig från halvledarkeramik som anges i tabellen ovan som använder egenskaperna hos det isolerande korngränsskiktet. De använder den fotovoltaiska effekten av PN-heterojunktionen mellan N-typ CD-skivor och Cu2s-gränslager i N-typ. Keramiska solceller tillverkade av dem kan användas som kraftkällor för obemannade stationer och som fotoelektriska kopplingsanordningar i elektroniska instrument.