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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(guò)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(lái)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(lái)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(wú)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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氧化鋅壓敏電阻的缺陷：

ZnO壓敏電阻器中的缺陷有正一價(jià)和正二價(jià)的Zni和Vo，負(fù)一價(jià)和負(fù)二價(jià)的

VZn ，正一價(jià)的DZn。VZn主要在晶界處，VZn為受主態(tài)，使晶粒表面形成一電子耗盡層而產(chǎn)生勢(shì)壘，約0.7eV。Zni容易遷移為亞穩(wěn)態(tài)，是老化產(chǎn)生的根源所在。DZn可降低晶粒體的電阻，提高通流容量。Vo在氧不足的ZnO-x中量很少，主要存在于晶界中。高溫時(shí)原子運(yùn)動(dòng)加劇，在晶界中形成大量的VZn和Vo，但Vo在冷卻過(guò)程中容易從空氣中吸收氧而消失。

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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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