Какие факторы влияют на соотношение между величиной сопротивления и температурой кремниево-углеродных стержней?

На соотношение между значением сопротивления и температурой стержней из кремниевого углерода влияет множество факторов, в основном, включая следующие аспекты:
Факторы материала
Чистота карбида кремния: чем выше чистота карбида кремния, тем меньше рассеивающий эффект примесей на носителях, относительно стабильное значение сопротивления и более типичный закон изменения, зависящий от температуры. Чем ниже чистота, тем больше примесей, которые будут взаимодействовать с носителями при разных температурах, что усложняет соотношение сопротивления и температуры.
Соотношение содержания углерода: соотношение содержания углерода и карбида кремния влияет на кристаллическую структуру и проводимость стержней из кремниевого углерода. Слишком высокое или слишком низкое содержание углерода изменит путь миграции и вероятность рассеяния носителей, что приведет к изменениям амплитуды и тенденции значения сопротивления в зависимости от температуры.
Факторы производственного процесса
Процесс спекания: температура и время спекания влияют на плотность и кристаллическую структуру стержней из кремниевого углерода. Когда температура спекания высокая и время длительное, структура стержней из кремниевого углерода плотнее, канал миграции носителей более регулярный, а значение сопротивления относительно стабильно в зависимости от температуры; Напротив, недостаточное спекание сделает внутреннюю структуру рыхлой, и значение сопротивления будет сильно колебаться при изменении температуры.
Процесс формования: Различные процессы формования (например, экструзионное формование, изостатическое прессование и т. д.) приведут к различному расположению частиц и распределению пор внутри стержня из кремниевого углерода. Стержни из кремниевого углерода с плотным расположением частиц и равномерными порами имеют более стабильные характеристики сопротивления-температуры; в то время как стержни из кремниевого углерода с неравномерным расположением частиц и разными размерами пор будут иметь более сложные изменения значения сопротивления, зависящие от температуры.
Факторы окружающей среды использования
Атмосферная среда: В окислительной атмосфере оксидный слой, образованный на поверхности стержня из кремниевого углерода, будет изменять сопротивление при изменении температуры. В восстановительной атмосфере часть оксидного слоя может быть восстановлена ​​или могут происходить другие химические реакции с стержнем из кремниевого углерода, что повлияет на соотношение сопротивления и температуры.
Равномерность температуры: Неравномерное распределение температуры в среде использования приведет к разным температурам в разных частях стержня из кремниевого углерода, что приведет к непоследовательным изменениям значений сопротивления. Сопротивление в локальной области высокой температуры значительно увеличивается, в то время как изменение в области низкой температуры невелико, и общая зависимость сопротивления от температуры будет затронута.
Факторы времени использования
Эффект старения: по мере увеличения времени использования внутренняя структура стержня из кремниевого углерода постепенно стареет, дефекты кристаллов увеличиваются, а способность к миграции носителей уменьшается. После длительного использования при высокой температуре значение сопротивления будет постепенно отклоняться от исходного состояния по мере изменения температуры, и тенденция увеличения сопротивления будет более очевидной при высоких температурах.
Усталостное повреждение: многократные циклы нагрева и охлаждения вызовут усталостное повреждение стержня из кремниевого углерода, и внутри появятся дефекты, такие как микротрещины. Эти дефекты повлияют на передачу носителей по мере изменения температуры, вызывая изменение зависимости сопротивления от температуры, и колебание значения сопротивления может быть больше.