ZnO非线性电阻是一种多组分的多晶陶瓷半导体。它以ZnO为主体,添加其它各种成分组成。不同厂家及研究机构的添加物成分不完全相同,当添加物含量超过0.001mol时开始呈现非线性，典型的ZnO非线性电阻的显微结构包括四部分:

① ZnO 主体:它是由电阻率为0.0010·m~0.10·m，尺寸为 10um~30um的Zn0 晶粒组成,固溶有微量的Co,Mn 等元素②晶界层:它由多种添加物组成,是添加剂的富集区,在低电场区域电阻率大于100·m,晶界层是产生压敏特性的根源，在高电场区,晶界层导通,整个ZnO阀片的电阳将主要由晶粒的体电阻决定。

③ 尖晶石晶粒:它是氧化锌与氧化锑的复合氧化物，此外还含有Co,Mn,Ni,Cr等杂质,粒径约为几个微米左右。

④孔隙:分布于氧化锌晶粒和晶界层内。

非线性ZnO电阻的显微结构可以看成是由ZnO 晶粒-高阳晶界层-ZnO晶粒组成的不规则立体网状结构，图2.1所示为二维结构图。

 

                               非线性电阻片

ZnO非线性电阻的微观结构可以看成是由ZnO晶粒串联、并联组成的网络状结构,假设成图2.2(a)和(b)所示的二相和三相理想结构模型。

    

能带理论是研究固体中电子运动的重要理论基础,也是我们研究非线性金属氧化物电阻导电机理的主要基础。

不含杂质的纯ZnO晶体的能带由氧离子〇”-的满的2p电子能级和Zn:+的空的4s电子能级组成。图2.3所示为ZnO晶体的能带图。存在参与传导电子的导带能级Ec与存在空穴的价带能级Ev之间为禁带宽度Ec,禁带中不存在电子,樊带宽度将直接影响品体的导电性能。在能带图上均用电子伏(eV)表示,ZnO晶体的E约为 3.2cV.

ZnO晶体,作为纯化学计量的金属氧化物,其禁带宽度比般半导体大,在低电场强度和常温下由热激活能而跨过禁带的载流子浓度很低,所以其导电性能接近绝缘体。

氧化锌ZnO电阻避雷片  块状