ZnO压敏电阻综合特性

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1、ZnO压敏电阻综合特性测试<一>实验目的<二>实验原理<三>实验内容<四>实验步骤<一>实验目的通过对ZnO压敏电阻综合特性参数的测量，熟悉和掌握ZnO压敏电阻的工作原理，测试方法，并通过对实验数据的分析和作图，了解ZnO压敏电阻伏—安特性的非线性效应。<二>实验原理压敏电阻器，相应的英文名称是“VoltageDependentResister”，简写为“VDR”。现在大量使用的ZnO压敏电阻器，它的主体材料是ZnO陶瓷。（1）ZnO压敏电阻器微观结构与特性ZnO压敏电阻器是一种以ZnO为主体、添加多种金属氧化物、经典型的电子陶瓷工艺制成的多晶半导体陶瓷元件。它的

2、微观结构如图1所示，ZnO陶瓷是由ZnO晶粒及晶粒边界物质组成的，其中ZnO晶粒中掺有施主杂质而呈N型半导体，晶界物质中含有大量金属氧化物形成大量界面态，这样每一微观单元是一个背靠背肖特基势垒，整个陶瓷就是由许多背靠背肖特基势垒串并联的组合体。图2是压敏电阻器的等效电路。ZnO压敏电阻器的典型V-I特性曲线（2）特点通流容量大限制电压低响应速度快无续流对称的伏安特性（即产品无极性）电压温度系数低（3）ZnO压敏电阻器应用及注意事项a.ZnO压敏电阻器应用原理压敏电阻器与被保护的电器设备或元器件并联使用。当电路出现雷电过电压或瞬态操作过电压Vs时，压敏电阻器和被保护

3、的设备及元器件同时承受Vs，由于压敏电阻器响应很快，它以纳秒级时间迅速呈现优良非线性导电特性(见图3中击穿区)，此时压敏电阻器两端电压迅速下降，远远小于Vs，这样被保护的设备及元器件上实际承受的电压就远低于电压Vs，从而使设备及元器件免遭过电压的冲击。b、氧化锌压敏电阻器的参数选择根据被保护电源压选择压敏电阻器的规定电流下的电压V1mA。一般选择原则为：对于直流回路：V1mA≥2.0VDC对于交流回路：V1mA≥2.2V有效值如果电器设备耐压水平Vo较低，而浪涌能量又比较大，则可选择压敏电压V1mA较低、片径较大的压敏电阻器；如果Vo较高，则可选择压敏电压V1mA

4、较高的压敏电阻器，这样既可以保护电器设备，又能延长压敏电阻使用寿命。c、氧化锌压敏电阻器的使用方法压敏电阻器是一种无极性过电压保护元件，无论是交流还是直流电路，只需将压敏电阻器与被保护电器设备或元器件并联即可达到保护设备的目的<三>实验内容测量给定样品压敏电压V1mA，漏电流IA，V0.1mA及IA。测量给定样品的I~V特性曲线。<四>实验步骤1、应用智能式压敏电阻系数仪测量给定样品的V1mA,V0.1mA,IL和α。2、验证α=1/lg(V1mA/V0。1mA)。3、应用直流稳压电源测量不同电压下通过ZnO压敏电阻的电流，作ZnO压敏电阻的I~V特性曲线。