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基于WO3的压敏电阻 - 综述

DOI:10.1590/S1517-707620160001.0010 期刊:Matéria (Rio de Janeiro) 出版年份:2016 更新时间:2025-09-11 14:15:04
摘要: 压敏电阻是电力传输与分配系统或特殊电气装置中的元件。根据应用场景不同,压敏电阻制造为多种类型——从具有几粒厚度层和低击穿电压的低压器件,到击穿电压达数千伏的高压器件(如电力分配网络避雷器中使用的压敏电阻)。这类物理特性已被深入研究的元件具有共同特征,例如金属-半导体肖特基势垒结。多项研究聚焦于开发适用于高/低压应用的压敏电阻陶瓷材料,包括氧化锌(ZnO)、二氧化锡(SnO2)、二氧化钛(TiO2),以及近年出现的基于三氧化钨(WO3)的陶瓷。与前三个组分不同,基于WO3的陶瓷因含有单斜晶系和三斜晶系相而呈现本征压敏特性。通过添加电子给体/受体掺杂剂及在不同气氛中进行热处理,这些体系的非线性特性也会改变——因为这些操作会影响肖特基势垒的形成。本文综述了基于三氧化钨(WO3)的新型压敏电阻陶瓷组合物的研究文献。
作者: Marcelo Moizinho Oliveira,Pedro Alberto Pav?o Pessoa,Ronilson Lopes Brito,José Hilton Gomes Rangel,Jomar Sales Vasconcelos,Elson Longo
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研究概述 实验方案

回顾基于三氧化钨(WO3)的新型压敏陶瓷组合物的文献,重点关注这些体系的微观结构和电学性能如何随金属氧化物掺杂与否、热处理类型以及材料烧结气氛的变化而变化。

与基于SnO?、ZnO和TiO?的压敏电阻不同,纯WO?基压敏电阻由于烧结过程中形成的相而呈现非线性特性。这些相也是掺杂体系非线性的成因,有时还会表现出异常的负阻特性。WO?压敏电阻的非线性机制可通过缺陷形成肖特基型势垒以及晶界吸附氧物种的存在来解释。

在所有研究系统中获得的非线性系数仍然较低,尽管击穿电场表明其适用于低压环境。

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