Основные полупроводниковые материалы

Гемиоксид меди (Cu₂O) – вещество малинового цвета, является полупроводником только p-типа. Гемиоксид меди кристаллизуется в кубической системе. Проводимость Cu₂O в сильной степени зависит от инородных примесей, термической обработки и температуры. При прогреве на воздухе (в присутствии кислорода) проводимость Cu₂O возрастает.

Из окисленных медных пластин, на поверхности которых образовался слой Cu₂O, были получены первые типы полупроводниковых выпрямителей и фотоэлементов.

К другим полупроводниковым оксидам относится оксид цинка (ZnO) с избытком цинка по сравнению со стехиометрическим составом, являющийся примесным полупроводником только n-типа. При прокаливании на воздухе (в атмосфере, содержащей кислород) проводимость ZnO уменьшается. К полупроводникам относится и частично восстановленный диоксид титана TiO₂. Полупроводниковые оксиды используются в основном для изготовления терморезисторов с большим отрицательным температурным коэффициентом удельного сопротивления [– (3 4) %/К].

Терморезисторы (термисторы) изготовляют в виде стерженьков, пластинок или таблеток методами керамической технологии. Сопротивление и другие свойств терморезисторов зависят не только от состава, но и от крупности зерна, от технологического процесса изготовления: давления при прессовании (если полупроводник берут в виде порошка) и температуры обжига. Терморезисторы используются для измерения, регулирования температуры и термокомпенсации, для стабилизации напряжения, ограничения импульсных пусковых токов, измерения теплопроводности жидкостей, в качестве бесконтактных реостатов и токовых реле времени.

Из полупроводниковой керамики, обладающей точкой Кюри, изготовляются терморезисторы, отличающиеся от всех других терморезисторов тем, что имеют не отрицательный, а очень большой положительный температурный коэффициент сопротивления (свыше +20 % К) в узком интервале температур (около 10 ^оС). Такие терморезисторы называют позисторами. Их изготовляют виде дисков небольшой толщины и предназначают для контроля и регулирования температуры, использования в системах пожарной сигнализации, предохранении двигателей от перегрева, ограничения токов, измерения потоков жидкостей и газов.