Позисторы

Позисторы – это полупроводниковые терморезисторы с положительным ТКС. В массовом производстве позисторы делают из титанато-бариевой керамики, сопротивление которой снижено добавлением примесей. BaTiO₃ – диэлектрик с ρ = 10¹⁰ – 10¹² Ом·см при комнатной температуре. Примеси от 0,1 до 0,3 ат.% редкоземельных элементов (лантана, церия и др.) уменьшают удельное сопротивление до 10 – 100 Ом·см.

При температуре точки Кюри титанат бария переходит из сегнетоэлектрического в параэлектрическое состояние. Такой материал обладает аномальной температурной зависимостью сопротивления: в узком диапазоне температур с ростом температуры сопротивление увеличивается на несколько порядков.

Для смещения точки Кюри в сторону низких температур используются твердые растворы BaTiO ₃ – SrTiO₃ и BaTiO₃ – BaSnO₃ (увеличивают относительное содержание Sr и Sn в керамике). Диапазон рабочих температур позисторов на основе BaTiO₃ 65 – 150 ºС, ТКС достигает (0,1 – 0,5) К^-1.

Для создания позисторов используются и монокристаллические Si, Ge и другие полупроводники. Принцип действия этих позисторов основан на уменьшении подвижности носителей заряда с увеличением температуры вследствие усиления их рассеивания на фононах. При этом концентрация носителей заряда остается постоянной, так как используется участок истощения примесной проводимости. Кремниевые термометры сопротивления с малой концентрацией примеси (10¹⁵ – 10¹⁷ см^-3) имеют ТКС (0,7 – 1)·10^-2 К^-1, диапазон рабочих температур от –50 до 120 ºС. ТКС таких позисторов тем выше, чем меньше концентрация примеси.

Измерение температуры с помощью диодов