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
- Publication number
- 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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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermistor
- constant
- oxide semiconductor
- atom
- content
- Prior art date
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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 |
US06/201,441 US4324702A (en) | 1979-11-02 | 1980-10-28 | Oxide thermistor compositions |
CA000363406A CA1147945A (en) | 1979-11-02 | 1980-10-28 | Oxide thermistor compositions |
EP80303866A EP0028510B1 (en) | 1979-11-02 | 1980-10-30 | Oxide thermistor compositions and thermistors containing them |
DE8080303866T DE3069423D1 (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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