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壓敏電壓

壓敏電壓是指在電流為1mA時(shí)測(cè)得的壓敏電阻器兩端的電壓降，它沒(méi)考慮壓敏電阻器的尺寸；E0.5是指在電流為0.5mA/cm2下測(cè)得的加在壓敏電阻器上的電場(chǎng)強(qiáng)度；C值是指在電流為1A（也有的地方說(shuō)1mA，但差別不大）時(shí)壓敏電阻器兩端的電壓降。在n個(gè)相同的壓敏電阻器串聯(lián)或并聯(lián)時(shí)C值的變化如下：

a）串聯(lián)時(shí)電流不變，電壓增大n倍，這時(shí)C值提高n倍，可利用壓敏電阻器串聯(lián)來(lái)提高工作電壓。

                                          V=nCI1/α=(nC)I1/α=C’I1/α

b）并聯(lián)時(shí)電壓不變，電流增大n倍，C值幾乎不變，可利用壓敏電阻器的并聯(lián)來(lái)提高通流容量。

                                          I=n(V/C)α=[V/(Cn–1/α)]α=(V/C’)α

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壓敏電壓U1mA

壓敏電阻的線性向非線性轉(zhuǎn)變的電壓轉(zhuǎn)變時(shí)，位于非線性的起點(diǎn)電壓正好在I-V曲線的的拐點(diǎn)上，該電壓確定為元件的啟動(dòng)電壓，也稱(chēng)為壓敏電壓，是由阻性電流測(cè)試而得的。由于I-V曲線的轉(zhuǎn)變點(diǎn)清晰度不明顯，多數(shù)情況下是在通1mA電流時(shí)測(cè)量的，用U1mA來(lái)表示。對(duì)于一定尺寸規(guī)格的ZnO壓敏電阻片，可通過(guò)調(diào)節(jié)配方和元件的幾何尺寸來(lái)改變其壓敏電壓。亦有使用10mA電流測(cè)定的電壓作為壓敏電壓者，以及使用標(biāo)稱(chēng)電流測(cè)試者，標(biāo)稱(chēng)電壓定義為0.5mA/cm2，電流密度測(cè)定的電場(chǎng)強(qiáng)度E0.5表示，對(duì)于大多數(shù)壓敏電阻器而言，這個(gè)值更接近非線性的起始點(diǎn)。3. 漏電流IL壓敏電阻器進(jìn)入擊穿區(qū)之前在正常工作電壓下所流過(guò)的電流，稱(chēng)為漏電流IL。漏電流主要由三部分貢獻(xiàn)：元件的容性電流，元件的表面態(tài)電流和元件晶界電流。一般對(duì)漏電流的測(cè)量是將0.83倍U1mA的電壓加于壓敏電阻器兩端，此時(shí)流過(guò)元件的電流即為漏電流。根據(jù)壓敏電阻器在預(yù)擊穿區(qū)的導(dǎo)電機(jī)理，漏電流的大小明顯地受到環(huán)境溫度的影響。當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，漏電流較大；反之，漏電流較小。可以通過(guò)配方的調(diào)整及制造工藝的改善來(lái)減小壓敏電阻器的漏電流。研究低壓元件的漏電流來(lái)源是很重要的，為了促進(jìn)ZnO晶粒的長(zhǎng)大，低壓元件中通常會(huì)添加大量的TiO2，過(guò)量摻雜造成壓敏元件漏電流增大[6]～[9]，在元件性能測(cè)試時(shí)容易引入假象，例如壓敏電壓和啟動(dòng)電壓偏離較大。測(cè)試元件的非線性時(shí)，我們希望漏電流以通過(guò)晶界的電流為主。但低壓元件普遍存在吸潮現(xiàn)象，初燒成的低壓元件漏電流可以保持在4～20μA內(nèi)，放置8～24h后，元件的漏電流可以增大到200μA。這樣的元件的晶界非線性并沒(méi)有被破壞，但卻表現(xiàn)出非線性低，壓敏電壓也稍有降低的表象。

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