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氧化鋅壓敏電阻在直流電壓作用下的老化：

在直流電壓的作用下，氧化鋅壓敏電阻的U-I曲線發(fā)生不對稱變化，即在施加電壓一段時間后，試驗時施加的電壓梯度為95V/mm，溫度為70℃。加壓后在測量壓敏電阻的U-I特性表明，在同樣的電壓下，流過壓敏電阻的電流將增加。

不對稱變化表現(xiàn)在：和老化試驗電壓極性相反的伏安特性的變化比極性一致的正方向特性右的變化要大。隨所施加電壓和加壓時間的增加，U-I 特性曲線的改變程度也加大。

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ZnO是六方晶系纖鋅礦結構，其化學鍵處于離子鍵與共價鍵的中間鍵型狀態(tài)，氧離子以六方密堆，鋅離子占據(jù)一半的四面體空隙，鋅和氧都是四面體配位。ZnO是相對開放的晶體結構，開放的結構對缺陷的性質(zhì)及擴散機制有影響，所有的八面體間隙和一半的四面體間隙是空的，正負離子的配位數(shù)均為4，所以容易引入外部雜質(zhì)，ZnO熔點為2248，密度為5.6g/cm3，純凈的ZnO晶體，其能帶由02-的滿的2p電子能級和Zn2+的空的4s能級組成，禁帶寬度為3.2～3.4eV，因此，室溫下，滿足化學計量比的純凈ZnO應是絕緣體，而ZnO中常見的缺陷是金屬填隙原子，所以它是金屬過剩(Zn1+xO)非化學計量比n型半導體。

Eda等認為，在本征缺陷中，填隙鋅原子擴散快，對壓敏電阻穩(wěn)定性有很大影響。

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壓敏電壓U1mA

壓敏電阻的線性向非線性轉變的電壓轉變時，位于非線性的起點電壓正好在I-V曲線的的拐點上，該電壓確定為元件的啟動電壓，也稱為壓敏電壓，是由阻性電流測試而得的。由于I-V曲線的轉變點清晰度不明顯，多數(shù)情況下是在通1mA電流時測量的，用U1mA來表示。對于一定尺寸規(guī)格的ZnO壓敏電阻片，可通過調(diào)節(jié)配方和元件的幾何尺寸來改變其壓敏電壓。亦有使用10mA電流測定的電壓作為壓敏電壓者，以及使用標稱電流測試者，標稱電壓定義為0.5mA/cm2，電流密度測定的電場強度E0.5表示，對于大多數(shù)壓敏電阻器而言，這個值更接近非線性的起始點。3. 漏電流IL壓敏電阻器進入擊穿區(qū)之前在正常工作電壓下所流過的電流，稱為漏電流IL。漏電流主要由三部分貢獻：元件的容性電流，元件的表面態(tài)電流和元件晶界電流。一般對漏電流的測量是將0.83倍U1mA的電壓加于壓敏電阻器兩端，此時流過元件的電流即為漏電流。根據(jù)壓敏電阻器在預擊穿區(qū)的導電機理，漏電流的大小明顯地受到環(huán)境溫度的影響。當環(huán)境溫度較高時，漏電流較大；反之，漏電流較小?？梢酝ㄟ^配方的調(diào)整及制造工藝的改善來減小壓敏電阻器的漏電流。研究低壓元件的漏電流來源是很重要的，為了促進ZnO晶粒的長大，低壓元件中通常會添加大量的TiO2，過量摻雜造成壓敏元件漏電流增大[6]～[9]，在元件性能測試時容易引入假象，例如壓敏電壓和啟動電壓偏離較大。測試元件的非線性時，我們希望漏電流以通過晶界的電流為主。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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