JPS6013285B2 - サ−ミスタ用酸化物半導体 - Google Patents
サ−ミスタ用酸化物半導体Info
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- JPS6013285B2 JPS6013285B2 JP14584079A JP14584079A JPS6013285B2 JP S6013285 B2 JPS6013285 B2 JP S6013285B2 JP 14584079 A JP14584079 A JP 14584079A JP 14584079 A JP14584079 A JP 14584079A JP S6013285 B2 JPS6013285 B2 JP S6013285B2
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Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、酸化マンガンを主成分とし、特に酸化ジルコ
ニウムを含有することを特徴とした負の抵抗温度係数を
有するサーミスタ用酸化物半導体に関する。
ニウムを含有することを特徴とした負の抵抗温度係数を
有するサーミスタ用酸化物半導体に関する。
従来、酸化ジルコニウムを含有し、酸化マンガン等の遷
移金属酸化物を主成分とするサーミスタ用酸化物半導体
の組成としては、Ｍｎ一Ｚｒ系、Ｃｏ−Ｚｒ系、Ｎｉ−
Ｚｒ系、Ｃｕ−Ｚで系の２成分がよく知られている。
移金属酸化物を主成分とするサーミスタ用酸化物半導体
の組成としては、Ｍｎ一Ｚｒ系、Ｃｏ−Ｚｒ系、Ｎｉ−
Ｚｒ系、Ｃｕ−Ｚで系の２成分がよく知られている。
本発明のサーミスタ組成は、Ｍｎ−Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｒ系
の４成分系酸化物である。
の４成分系酸化物である。
本発明はＭｎ−Ｎｉスピネルに酸化鋼を含有させること
により比抵抗をコントロールし、しかも酸化ジルコニウ
ム含有効果として常温の比抵抗のわりにＢ定数が大きく
安定していることを見出したことによるものである。一
般に多くのサーミスタ材料では、Ｂ定数を大きくしよう
とすると、どうしても常温の比抵抗が大きくなり、低比
抵抗−低Ｂ定数、高比抵抗一高Ｂ定数を得ることにくら
べ、低比抵抗−高Ｂ定数、或は高比抵抗一低Ｂ定数を得
ることが難しい。本発明は、比較的低比抵抗で高Ｂ定数
材料で且つ競成温度に対して安定度の高いものを提供す
ることを目的とするものである。まずサーミスタを組成
する金属元素としてＭｍ：９４．６〜５０原子％、Ｎｉ
：５〜２５原子％、Ｃｕ三０．１〜１０原子％、及びＺ
ｒ：０．３〜２０原子％の４種を含有し、それらの合計
が１００原子％であるものについて実験する。
により比抵抗をコントロールし、しかも酸化ジルコニウ
ム含有効果として常温の比抵抗のわりにＢ定数が大きく
安定していることを見出したことによるものである。一
般に多くのサーミスタ材料では、Ｂ定数を大きくしよう
とすると、どうしても常温の比抵抗が大きくなり、低比
抵抗−低Ｂ定数、高比抵抗一高Ｂ定数を得ることにくら
べ、低比抵抗−高Ｂ定数、或は高比抵抗一低Ｂ定数を得
ることが難しい。本発明は、比較的低比抵抗で高Ｂ定数
材料で且つ競成温度に対して安定度の高いものを提供す
ることを目的とするものである。まずサーミスタを組成
する金属元素としてＭｍ：９４．６〜５０原子％、Ｎｉ
：５〜２５原子％、Ｃｕ三０．１〜１０原子％、及びＺ
ｒ：０．３〜２０原子％の４種を含有し、それらの合計
が１００原子％であるものについて実験する。
ここでＺｒの含有量が０．３原子％以下では、低抵抗−
高Ｂ定数化及びＢ定数の安定性に効果がなく、特に効果
が著しいのはその含有量が０．５〜１０原子％であり、
Ｚｒの含有量が１５原子％を超えると、高比抵抗−低Ｂ
定数になる。Ｍｈ、Ｎｉ、Ｃｕのそれぞれの含有量の限
定理由は既に市販されている汎用サーミスタの特性値か
らくるものである。即ち、常温での比抵抗は１００伽か
らＩＭＯ伽の範囲に、又Ｂ定数は１０００Ｋから６００
０Ｋの範囲にある。これらの範囲外の特性値では実用性
に乏しい。Ｍｎ−Ｎｉはどの組成でもスピネルを構成す
るが、比抵抗はＮｉ量が約２２原子％で最小になり、Ｂ
定数はＮｉ量が１７．５％の所（結晶転移組成）で若干
極大を示す。又Ｍｎ量に対してＣｕ量を増加していくと
、ｐ２５℃及びＢ定数も共に減少する。これらの結果と
してＮｉ含有量が５原子％以下、Ｃｕ含有量が０．１原
子％以下ではｐ２５℃は極めて大きく実用比抵抗の範囲
外にある。又、Ｎｉ含有量が２５原子％以上になると、
ｐ２５ｑＣは増加し、しかもＢ定数は減少するので好ま
しくない。又、Ｃｕ含有量が５原子％以上では、ｐ２５
ｑＣ、Ｂ定数の減少が著しくやはり実用サーミスタとし
ては好ましくない。次に本発明の実施例を説明する。
高Ｂ定数化及びＢ定数の安定性に効果がなく、特に効果
が著しいのはその含有量が０．５〜１０原子％であり、
Ｚｒの含有量が１５原子％を超えると、高比抵抗−低Ｂ
定数になる。Ｍｈ、Ｎｉ、Ｃｕのそれぞれの含有量の限
定理由は既に市販されている汎用サーミスタの特性値か
らくるものである。即ち、常温での比抵抗は１００伽か
らＩＭＯ伽の範囲に、又Ｂ定数は１０００Ｋから６００
０Ｋの範囲にある。これらの範囲外の特性値では実用性
に乏しい。Ｍｎ−Ｎｉはどの組成でもスピネルを構成す
るが、比抵抗はＮｉ量が約２２原子％で最小になり、Ｂ
定数はＮｉ量が１７．５％の所（結晶転移組成）で若干
極大を示す。又Ｍｎ量に対してＣｕ量を増加していくと
、ｐ２５℃及びＢ定数も共に減少する。これらの結果と
してＮｉ含有量が５原子％以下、Ｃｕ含有量が０．１原
子％以下ではｐ２５℃は極めて大きく実用比抵抗の範囲
外にある。又、Ｎｉ含有量が２５原子％以上になると、
ｐ２５ｑＣは増加し、しかもＢ定数は減少するので好ま
しくない。又、Ｃｕ含有量が５原子％以上では、ｐ２５
ｑＣ、Ｂ定数の減少が著しくやはり実用サーミスタとし
ては好ましくない。次に本発明の実施例を説明する。
市販の原料ＭｎＣＱ、ＮｉｏｔＣｕｏ及びＺの２を第１
表に示す原子％の組成になるように配合し、ボールミル
で湿式混合し、これらのスラリーを乾燥後、８００ｑｏ
で仮隣し、更にこれをボールミルで溢式粉砕を行ない、
得られたスラリーを乾燥し、ポリビニルアルコールを粘
結剤として造粒し、所要量探って円板状に加圧成形し、
これらを空気中で１１００ｑｏ〜１２００つ０の温度で
２時間焼結させ、この円板状焼結体（直径約７肋、厚さ
約１．５肋）の両面にＡｇを主成分とする電極を暁付け
てオーミツク接触を得る。
表に示す原子％の組成になるように配合し、ボールミル
で湿式混合し、これらのスラリーを乾燥後、８００ｑｏ
で仮隣し、更にこれをボールミルで溢式粉砕を行ない、
得られたスラリーを乾燥し、ポリビニルアルコールを粘
結剤として造粒し、所要量探って円板状に加圧成形し、
これらを空気中で１１００ｑｏ〜１２００つ０の温度で
２時間焼結させ、この円板状焼結体（直径約７肋、厚さ
約１．５肋）の両面にＡｇを主成分とする電極を暁付け
てオーミツク接触を得る。
上述の組成の範囲内で配合比を変えて作ったこれらの試
料について２５ｏ０及び５０℃での抵抗値（それぞれＲ
２５℃及びＲ５ｏｑＣとする）を測定し、２５ｑｏでの
比抵抗ｐ技℃を【１｝式により、又Ｂ定数を■式により
算出したものが第１表に示すとおりである。ｐずＣ＝Ｒ
歯℃Ｘ舎 ……‘１｝ 但し、Ａは電極面積、ｄは電極間距離である。
料について２５ｏ０及び５０℃での抵抗値（それぞれＲ
２５℃及びＲ５ｏｑＣとする）を測定し、２５ｑｏでの
比抵抗ｐ技℃を【１｝式により、又Ｂ定数を■式により
算出したものが第１表に示すとおりである。ｐずＣ＝Ｒ
歯℃Ｘ舎 ……‘１｝ 但し、Ａは電極面積、ｄは電極間距離である。
Ｂ＝８．８６８Ｘ１ぴＸＩ。桑鰐 肌■第１表中、試
料番号１０１、４０１、５０１に相当するものは、３成
分系でいずれも実用抵抗値の範囲内にあるが、第２表に
示すように本発明の目的である比較的低比抵抗で高Ｂ定
数で且つ、焼成温度に対して安定であるという条件を満
足しないため本発明から除外するものである。
料番号１０１、４０１、５０１に相当するものは、３成
分系でいずれも実用抵抗値の範囲内にあるが、第２表に
示すように本発明の目的である比較的低比抵抗で高Ｂ定
数で且つ、焼成温度に対して安定であるという条件を満
足しないため本発明から除外するものである。
又試料番号１０１のものは公知組成でもある。なお、本
発明の請求の範囲内の試料はすべて実用特性値の範囲内
にあり、しかもＺｒ含有効果、Ｃｕ添加量による抵抗値
の調整により低比抵抗−高Ｂ定数化の効果が認められ、
、しかも耐湿（ＲＨ９５％、温度４０ｑｏ）負荷（ＤＣ
Ｉ小′側印加）下での抵抗変化率は連続的１０００時間
経過後で±５％以内にあり、高温（１５０℃）空気中、
負荷（ＤＣＩ０ｖ／側印加）下での抵抗変化率は連続３
００餌時間経過後で±５％以内にあり、充分実用に供し
得るものである。なお、上述の本発明の実施例において
は、原料の混合及び仮焼物の粉砕混合にはめのう玉石を
用いている。
発明の請求の範囲内の試料はすべて実用特性値の範囲内
にあり、しかもＺｒ含有効果、Ｃｕ添加量による抵抗値
の調整により低比抵抗−高Ｂ定数化の効果が認められ、
、しかも耐湿（ＲＨ９５％、温度４０ｑｏ）負荷（ＤＣ
Ｉ小′側印加）下での抵抗変化率は連続的１０００時間
経過後で±５％以内にあり、高温（１５０℃）空気中、
負荷（ＤＣＩ０ｖ／側印加）下での抵抗変化率は連続３
００餌時間経過後で±５％以内にあり、充分実用に供し
得るものである。なお、上述の本発明の実施例において
は、原料の混合及び仮焼物の粉砕混合にはめのう玉石を
用いている。
又実施例の試料（焼成体）について元素分析を行なった
結果、Ｓｉの１００原子％に対してすべての試料におい
て１原子％以下であった。次に試料番号１５４の組成を
選び、サーミスタ構成元素１００原子％に対してＳｉｌ
原子％及びＳｉ２原子％含有組成になるようにＳｉ０２
粉末を添加して上記実施例と同様の製造方法、条件でサ
ーミスタ試料を作成した結果、Ｓｉｌ原子％含有サーミ
スタの比抵抗ｐ２５℃は８５２０弧、Ｂ定数は４０４０
Ｋであり、試料番号１５４のものと比べてほとんど同様
であった。一方、Ｓｉ２原子％含有サーミスタでは、ｐ
濁。Ｃは１．歌○仇、Ｂ定数は４０５０Ｋで、．試料番
号１５４のものに比べてｐ２５ｑＣだけが大幅（約２倍
）に増加し、本発明の目的とするサーミスタとしては好
ましくないことが判った。第 １ 表 （＊印の試料は比較用である。
結果、Ｓｉの１００原子％に対してすべての試料におい
て１原子％以下であった。次に試料番号１５４の組成を
選び、サーミスタ構成元素１００原子％に対してＳｉｌ
原子％及びＳｉ２原子％含有組成になるようにＳｉ０２
粉末を添加して上記実施例と同様の製造方法、条件でサ
ーミスタ試料を作成した結果、Ｓｉｌ原子％含有サーミ
スタの比抵抗ｐ２５℃は８５２０弧、Ｂ定数は４０４０
Ｋであり、試料番号１５４のものと比べてほとんど同様
であった。一方、Ｓｉ２原子％含有サーミスタでは、ｐ
濁。Ｃは１．歌○仇、Ｂ定数は４０５０Ｋで、．試料番
号１５４のものに比べてｐ２５ｑＣだけが大幅（約２倍
）に増加し、本発明の目的とするサーミスタとしては好
ましくないことが判った。第 １ 表 （＊印の試料は比較用である。
）第 ２ 表
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属酸化物の焼結混合体から成り、その金属元素が
マンガン９４．６〜５５原子％、ニツケル５〜２５原子
％、銅０．１〜１０原子％及びジルコニウム０．３〜１
０原子％の４種を合計１００原子％含有することを特徴
とするサーミスタ用酸化物半導体。 ２ 金属酸化物の焼結混合体から成り、その金属元素が
マンガン９４．６〜５５原子％、ニツケル５〜２５原子
％、銅０．１〜１０原子％及びジルコニウム０．３〜１
０原子％の４種を合計１００原子％含有し、且つケイ素
を主成分に対し、１．０原子％以下含有することを特徴
とするサーミスタ用酸化物半導体。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14584079A JPS6013285B2 (ja) | 1979-11-10 | 1979-11-10 | サ−ミスタ用酸化物半導体 |
| CA000363406A CA1147945A (en) | 1979-11-02 | 1980-10-28 | Oxide thermistor compositions |
| US06/201,441 US4324702A (en) | 1979-11-02 | 1980-10-28 | Oxide thermistor compositions |
| DE8080303866T DE3069423D1 (en) | 1979-11-02 | 1980-10-30 | Oxide thermistor compositions and thermistors containing them |
| EP80303866A EP0028510B1 (en) | 1979-11-02 | 1980-10-30 | Oxide thermistor compositions and thermistors containing them |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14584079A JPS6013285B2 (ja) | 1979-11-10 | 1979-11-10 | サ−ミスタ用酸化物半導体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5669803A JPS5669803A (en) | 1981-06-11 |
| JPS6013285B2 true JPS6013285B2 (ja) | 1985-04-06 |
Family
ID=15394313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14584079A Expired JPS6013285B2 (ja) | 1979-11-02 | 1979-11-10 | サ−ミスタ用酸化物半導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6013285B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01122871U (ja) * | 1988-02-01 | 1989-08-21 |
-
1979
- 1979-11-10 JP JP14584079A patent/JPS6013285B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01122871U (ja) * | 1988-02-01 | 1989-08-21 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5669803A (en) | 1981-06-11 |
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