Cyflwyniad i Serameg Lled-ddargludol

Mae cerameg lled-ddargludyddion yn ddeunyddiau cerameg sy'n arddangos priodweddau lled-ddargludol, gyda dargludedd trydanol fel arfer yn amrywio o 10-6 i 10-5 S/m. Oherwydd bod eu dargludedd yn newid yn sylweddol mewn ymateb i amodau allanol - megis tymheredd, golau, meysydd trydan, a chyfansoddiad atmosfferig - gall y cerameg hyn drosi newidiadau mewn meintiau ffisegol amgylcheddol yn signalau trydanol, gan eu gwneud yn addas ar gyfer gweithgynhyrchu gwahanol fathau o elfennau synhwyro.

 

Nodwedd gyffredin o'r broses weithgynhyrchu cerameg lled-ddargludyddion yw'r angen am gam "trawsnewid lled-ddargludol". Gellir cyflawni'r trawsnewid hwn trwy ddopio ag ïonau o falens gwahanol i gymryd lle rhai o'r ïonau yn y cyfnod crisial lletyol (er enghraifft, BaTiO3InBa2+quiltLa3+); mae hyn yn creu diffygion dellt ac yn ffurfio lefelau egni rhoddwr neu dderbynnydd, gan arwain at serameg lled-ddargludyddion n-math neu p-math. Mae dull arall yn cynnwys rheoli'r awyrgylch tanio, tymheredd sintro, a'r broses oeri. Er enghraifft, gall awyrgylch ocsideiddio achosi gormodedd o ocsigen, tra gall awyrgylch sy'n lleihau achosi diffyg ocsigen; mae amodau o'r fath yn achosi i gyfansoddiad y cyfansoddyn wyro oddi wrth stoichiometreg, gan achosi ymddygiad lled-ddargludol. Mae deunyddiau synhwyro cerameg lled-ddargludyddion yn cynnig prosesau gweithgynhyrchu syml, costau isel, maint cryno, ac ystod eang o gymwysiadau. Mae cerameg Varistor yn serameg a nodweddir gan berthnasoedd aflinol foltedd -mae enghreifftiau yn cynnwys carbid silicon a serameg sy'n seiliedig ar sinc ocsid. Mae eu gwrthedd yn amrywio gyda'r foltedd cymhwysol: mae'r gwrthiant yn uchel iawn o dan foltedd critigol penodol ond yn gostwng yn sydyn unwaith yr eir y tu hwnt i'r trothwy hwnnw. Mae cerameg varistor sinc ocsid yn gynnyrch nodweddiadol yn y categori hwn, a ddefnyddir yn bennaf ar gyfer amsugno ymchwydd, sefydlogi foltedd uchel, cyfyngu ar foltedd a cherrynt, ac amddiffyn gorfoltedd.