氧化鋅薄膜另一重要性質——壓敏性(主要表現在非線性伏安特徵上)。
氧化鋅壓敏材料受外加電壓作用時,存在一個閥值電壓,即壓敏電壓(V)。當外加電壓高於該值時即進入擊穿電壓區,此時電壓的微小變化即會引起電流的迅速增大,變化幅度由非線性係數(a)來表徵。這一特徵使氧化鋅壓敏材料在各種電路的過流保護方面已得到了廣泛的應用。
由於積體電路的快速發展,對壓敏電阻也越來越要求低壓化和小功率化。用於積體電路過壓保護的壓敏電阻的壓敏電壓一般(1OV。隨著超大規模積體電路的發展,具有高a值,壓敏電壓<5V的壓敏電阻變得越來越重要。氧化鋅壓敏電阻的壓敏性質來自其晶界效應,主要與介面數有關。介面數越多,壓敏電壓越大;反之越小。增大氧化鋅晶體的粒徑或減少氧化鋅材料的厚度都是減少電流流向上氧化鋅晶體介面數,降低其壓敏電壓的有效途徑。因此,氧化鋅薄膜具有顯著的低壓壓敏性質。
利用sol—gel噴霧熱分解法制備了Biz0,MnO等摻雜的氧化鋅薄膜,膜厚為25~8。41m,壓敏電壓為158~25。31V,非線性係數a值為7。99~238。氧化鋅薄膜是一種氣體敏感材料,氧化鋅薄膜對酒精,丙酮等氣體表現出良好敏感性。其經某些元素摻雜之後對有害氣體,可燃氣體,有機蒸汽等具有良好的敏感性。用其製備的感測器可用於健康檢測,監測人的血液酒精濃度以及監測大氣中的酒精濃度等。將納米氧化鋅粉體用於瞬態薄膜感測器的研究表面,納米氧化鋅便於噴塗與質量控制,易於極化與轉向,表現出較理想的壓電特性,適用於瞬態訊號的測量。
利用納米氧化鋅的壓電性,可制壓電音叉,振子表面濾波器等壓電轉換器材料。納米氧化鋅材料的光電特性,敏感效能在國外已被廣泛研究,國內也開展了相應的研究,並具備一定產業化基礎,如能進一步降低成本,提高效能穩定性,加以時日,將可以得到廣泛應用,開拓出新的納米元器件。