热敏电阻的工作原理？

半导体材料的电阻率受温度影响时变化很大，南京时恒热敏电阻即利用这种性质制成的温度敏感器件。在半导体中，栽流子（电子）的数目仅为原子数目的几千到几万分之一，相邻自由电子间的距离是原子距离的几十到几百倍，和气体分子相似，半导体中自由电子的运动是因热运动而产生的，因此其电阻率受温度影响明显。

NTC热敏电阻是指对热敏感的电阻体，具有阻值随温度变化而发生显著变化的特性，电阻值随温度上升而明显减少。是以锰(Mn)、钴(Co)、 镍(Ni)、 铜(Cu)和铝(AI)等过渡金属氧化物为主要材料，南京时恒电子的热敏电阻是采用陶瓷工艺制造而成的。研究人员试图从理论上推断过渡族金属氧化物因为掺杂发生结构改变,氧化物中低价位离子的使得氧化物变成p型半导体，后来经过深入研究发现，这类材料的导电方式并不是由载流子在满带中运动这种传统半导体导电机理，其导电的直接原因是电子的直接转移，这一导电模式就是目前比较公认的负温度系数NTC陶瓷材料导电机理,术语上称跳跃导电模型理论(hopping conductivity).我们从跳跃导电模型理论可以得知，NTC热邻陶瓷导电既不是电子在导带中运动所引起也不是空穴在价带中迁移的结果，而是电子在能级间的直接转移和跃迁的结果，是电子从一-个原子跃迁至另-一个相邻原子上的过程，原因是过渡金属大多为变价金属，电子的跃迁过程就是阳离子的变价过程。从跳跃导电模型理论的导电机理中不难对尖晶石结构的NTC热部陶瓷材料导电的必要条件是:第- ,陶瓷材料必须是反尖晶石或半反尖晶石结构第二，因为一个B位与邻近的另外一一个B位阳离子间距比邻近A位阳离子间距小的多，所以电子跃迁是在B离子之间发生，所以B位上一定要同时存在相同元素或不同元素的导价离子第三，B位离子一定是可变价离子。满足上述三个条件，NTC热每陶瓷就可以导电。在含锰的尖晶石型NTC热敏电阻中，其主要导电就是锰离子之间的跳跃式导电模型。其材料的电导过程是按下列方式进行的:Mn4+Mn3+ - + Mn3+ + Mn4+含钴类NTC热敏材料中，可能同时存在以下两种电导方式:Co2+Co3+ - Co3++Co2+Co2+Mn4+ - + Co3+ +Mn3+另外，新的研究中提到NTC热敏陶瓷的晶界也是导电的推断,此推断在实践中也得到证明。NTC热敏电阻的阻值在室温下的变化范围为0.2欧姆”1M欧姆，温度系数为-2%~ 6%。 利用NTC温度传感器器的不同特性，可泛应用在抑制浪涌电流、温度测量、温度补偿等场合。

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