氧化锌的应用—在电子工业中的应用

氧化锌在电子工业中的应用

 

 

 

氧化锌既是压敏电阻的主原料，也是磁性、光学等材料的主要添加剂。

 

氧化锌薄膜重要性质：压敏性(主要表现在非线性伏安特征上)。

 

氧化锌压敏材料受外加电压作用时，存在一个阀值电压，即压敏电压(V)。当外加电压高于该值时即进入击穿电压区，此时电压的微小变化即会引起电流的迅速增大，变化幅度由非线性系数(a)来表征。这一特征使氧化锌压敏材料在各种电路的过流保护方面已得到了广泛的应用。

 

由于集成电路的**发展,对压敏电阻也越来越要求低压化和小功率化。用于集成电路过压保护的压敏电阻的压敏电压一般(1OV。随着超大规模集成电路的发展，具有高a值，压敏电压<5V的压敏电阻变得越来越重要。氧化锌压敏电阻的压敏性质来自其晶界效应，主要与界面数有关。界面数越多，压敏电压越大；反之越小。增大氧化锌晶体的粒径或减少氧化锌材料的厚度都是减少电流流向上氧化锌晶体界面数，降低其压敏电压的有效途径。因此，氧化锌薄膜具有显著的低压压敏性质。

 

利用sol—gel喷雾热分解法制备了Biz0.，MnO等掺杂的氧化锌薄膜，膜厚为25～8.41m，压敏电压为158～25.31V，非线性系数a值为7.99～238。氧化锌薄膜是一种气体敏感材料，氧化锌薄膜对酒精，丙酮等气体表现出良好敏感性。其经某些元素掺杂之后对有害气体，可燃气体，有机蒸汽等具有良好的敏感性。用其制备的传感器可用于健康检测，监测人的血液酒精浓度以及监测大气中的酒精浓度等。将纳米氧化锌粉体用于瞬态薄膜传感器的研究表面，纳米氧化锌便于喷涂与质量控制。易于极化与转向，表现出较理想的压电特性,适用于瞬态信号的测量。

 

利用纳米氧化锌的压电性，可制压电音叉，振子表面滤波器等压电转换器材料。纳米氧化锌制备压敏电阻，不仅具有较低的烧结温度，而且压敏电阻性能得到提高，如通流能力、非线性系数等。氧化锌在常温下的能带隙很高，因此常用来制造激光二极管和发光二极管。而相对于能带隙同样很高的氮化镓，氧化锌具有更大的激子结合能（室温下约60meV），因而发光亮度更高。此外，氧化锌在高能射线和湿化学腐蚀下的稳定性也是其被广泛应用的重要原因。

 

掺有铝元素的氧化锌被用作透明电极，该复合材料的成本和毒性比传统的氧化铟锡要小得多。氧化锌已经在太阳能电池和液晶显示屏上得到应用。

 

氧化锌也可以用来制造透明薄膜晶体管（TTFT），由于其属于场效应管，元件并不需要PN结，从而避免了氧化锌难以制成P型半导体的问题。

纳米级别大小的氧化锌棒状颗粒被用于制造测定空气成分的传感器。空气中的特定成分与传感器上的各种纳米材料接触，并产生对应的电信号。

 

 

 

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