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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(hù)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(gè)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(yùn)行過程中,由于經(jīng)受諸如電應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力等各種應(yīng)力的作用,壓敏電阻會(huì)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(hù)的能力。研究人員采用了多種測(cè)量及診斷裝置來研究壓敏電阻的老化機(jī)理及檢測(cè)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(cè)量直流1mA下壓敏電阻兩端的電壓或者測(cè)量壓敏電阻在一定幅值8/20電流沖擊下的殘壓來對(duì)壓敏電阻的電氣性能進(jìn)行分析判斷。但是這些測(cè)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(shì)壘。認(rèn) 為肖特基勢(shì)壘像　ＺｎＯ　微結(jié)構(gòu)中晶粒邊界勢(shì)壘。晶粒邊界 上的負(fù)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(bǔ)償?shù)摹犭娮影l(fā)射和隧道效應(yīng)是主要的傳 輸機(jī)制。 近發(fā)展的壓敏電阻勢(shì)壘的晶粒邊界缺陷模型在改進(jìn) 穩(wěn)電壓應(yīng)力下，壓敏電阻的穩(wěn)定性上取得了很大進(jìn)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(gè)背靠背肖特基勢(shì)壘，整個(gè)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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