電阻在電力、電子和通信系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用[1-4]。電阻器主要分為碳系電阻、金屬系電阻和陶瓷系電阻[5-7]。ZnO陶瓷線性電阻具有線性度高、化學(xué)性能穩(wěn)定、能量密度大、抗電流沖擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，以ZnO陶瓷線性電阻為代表的金屬氧化物陶瓷電阻得到了更多的應(yīng)用[8-10]。
一般情況下，金屬電阻具有正的電阻溫度系數(shù)[11]。由于溫度的升高，得到足夠能量的自由電子的無序運(yùn)動(dòng)以及原子間的振動(dòng)都會(huì)增強(qiáng)，這種碰撞和振動(dòng)將阻礙電子在電阻中的傳導(dǎo)，所以其阻值會(huì)隨著溫度的升高而增加[12, 13]。而半導(dǎo)體中電阻具有負(fù)的電阻溫度系數(shù)。隨著溫度的升高，晶體中的共價(jià)鍵在高溫中得到足夠的能量，振動(dòng)增強(qiáng)發(fā)生斷裂，過程中產(chǎn)生大量的自由電子，這些電子通過禁帶限制發(fā)生能級(jí)躍遷，電阻導(dǎo)電能力增強(qiáng)。因此，其阻值會(huì)隨溫度的升高而降低[14, 15]。
Y. H zhang的研究發(fā)現(xiàn)[16]，調(diào)節(jié)燒結(jié)溫度可以調(diào)節(jié)添加Al2O3的ZnO線性電阻的溫度系數(shù)，溫度系數(shù)可以由正轉(zhuǎn)負(fù)也可以由負(fù)轉(zhuǎn)正。合理的燒結(jié)制度可以控制電阻材料的電阻率和能量密度。朱建鋒團(tuán)隊(duì)[17]，在ZnO基線性陶瓷電阻的基礎(chǔ)配方中加入稀土金屬氧化物L(fēng)a2O3和Y2O3，發(fā)現(xiàn)稀土金屬離子La3+對(duì)ZnO基線性陶瓷電阻的影響更為顯著，可作為施主雜質(zhì)降低線性陶瓷電阻的晶界勢(shì)壘，進(jìn)而獲得良好的線性性能。
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