овідників - оксидів металів перехідної групи таблиці Д. І. Менделєєва (від титану до цинку). Електропровідність оксидних напівпровідників з переважаючою іонним зв'язком відрізняється від електропровідності ковалентних напівпровідників. Для металів перехідної групи характерні наявність незаповнених електронних оболонок і змінна валентність. В результаті при утворенні оксиду в певних умовах (наявність домішок, відхилення від стехіометрії) в однакових кристалографічних положеннях виявляються іони з різними зарядами. Електропровідність таких матеріалів пов'язана з обміном електронами між сусідніми іонами. Енергія, необхідна для такого обміну, експоненціально зменшується зі збільшенням температури. У результаті зміни інтенсивності обміну електронами між іонами температурна залежність опору термістора з оксидного напівпровідника має такий же характер, як і у термисторов з ковалентних напівпровідників, але коефіцієнт температурної чутливості в цьому випадку відображає зміну інтенсивності обміну електронами між іонами, а не зміна концентрації носіїв заряду.
. У оксидах ванадію V 2 O 4 і V 2 O 3 при температурі фазових перетворень (68 і - 110 о С) спостерігається зменшення питомого опору на кілька порядків. Це явище також може бути використане для створення термисторов з великим негативним температурним коефіцієнтом опору в діапазоні температур відповідних фазового перетворенню.
Рис. 103. Схема моделювання термистора
Параметри моделювання:
. DC LIN I_I1 0.0001 0.4 0.0001
. PROBE V (alias (*)) I (alias (*)) W (alias (*)) D (alias (*)) NOISE (alias (*))
. INC «.. SCHEMATIC1»
Рис. 104. Графік ВАХ термистора
На початковій ділянці розігрів термистора незначний, тому його диференціальний опір позитивне. З ростом робочого струму збільшується потужність, що виділяється в термісторі, що призводить до розігріву приладу і зменшенню його опору, тобто до зниження падіння напруги на ньому.
Параметри моделювання:
. DC LIN I_I1 0.0001 0.4 0.0001
. TEMP - 10 27 125
. PROBE V (alias (*)) I (alias (*)) W (alias (*)) D (alias (*)) NOISE (alias (*))
. INC «.. SCHEMATIC1»
Рис. 105. Графік ВАХ термістора при різних зовнішніх температурах
При малих температурах навколишнього середовища опір термістора визначається тільки внутрішнім розігрівом, тобто протікає через нього струмом.
З ростом температури навколишнього середовища виникає додатковий розігрів термістора, тому максимум ВАХ термистора спостерігається при менших напругах.
Висновки
Дана робота показала, що комп'ютерне моделювання є потужним сучасним методом дослідження характеристик напівпровідникових приладів. В якості переваг даного методу можна відзначити безпеку моделювання, швидкість, а велика база електронних елементів дозволяє урізноманітнити навчальний процес. Дані напрацювання з моделювання можна використовувати при побудові фізичних аналогів лабораторних макетів досліджених напівпровідникових приладів.
