ZnO压敏电阻的压敏电压

ZnO压敏电阻的标志是用I-U特性曲线拐点、从线性模式向非线性模式过渡的电压来表征的。文章综述了压敏电压的定义，它受晶粒尺寸和压敏电阻片厚度控制，随着烧结温度和时间的增加而下降。
2  压敏电压的表征
ZnO压敏电阻的标志是用从线性模式向非线性模式过渡的电压来表征的。正好在I-U曲线拐点上的非线性起始电压，是决定压敏电阻额定电压的非线性电压，通称为压敏电压。
因为I-U曲线的过渡缺少锐度，在大多数压敏电阻上很难测定这个电压的精确位置。但可用下式来定义压敏电压
                                      (1)
由上式，设电流I=1A，则有
                                      (2)
∵α≠0
∴U=C　
由此可见，C值与作用电压U有一定的对应关系，当流过压敏电阻的电流为1A时，即I=1A，C=U1A，为压敏电阻两端的电压。
在实用上，由于I=(0.1~1)mA时，压敏电阻开始呈现显著的非线性。因此往往不用C值而直接用U0.1mA或U1mA等来表示压敏电阻的性能，称为压敏电压值。
依据这一定义：
       （在1mA时）        (4)
文献中常把压敏电阻的电压称为1mA电压(U1mA)，另外也用10mA时的电压(U10mA)作参考电压。
这些定义也考虑到压敏电阻几何尺寸的影响。我们规定这一归一化电压E0.5(V/cm)，如图1所示是在电流密度0.5mA/cm2下测定的。实践表明对大多数压敏电阻E0.5值是接近非线性起始值的。
3 晶粒尺寸和压敏电阻厚度是E0.5的控制参数
依据压敏电阻的微观结构，晶粒尺寸和压敏电阻厚度是E0.5值的控制参数，E0.5、Ugb、N0和T的关系，设定Ugb是常数，对实现压敏电阻所需电压来说，晶粒是构成单位。表明压敏电压是压敏电阻的整体性质。要增加电压，只需增加压敏电阻的尺寸（对于给定晶粒大小），或者减小晶粒的尺寸（对于给定的压敏电阻尺寸）。由于晶粒尺寸是受烧结参数控制的，压敏电阻尺寸是几何尺寸，对于一个给定用途的希望电压值就能通过压敏电阻工艺充分地控制。
4 烧结温度和时间对I-U曲线和E0.5的影响。
图2和图3给出了烧结温度和时间在一般情况下对I-U曲线和在特殊情况下对E0.5 的影响。