Stabilität von Sr(Ti0.65,Fe0.35)O3-δ - am IWE

2.3 Modellansätze 15
0.004
E F0
= 0,1 eV
E F0
= 0,2 eV
E F0
= 0,3 eV
E F0
= 0,4 eV
0.002
TCR
0.000
-0.002
-0.004
600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100
T / °C
Bild 2-10 TCR von STF für unterschiedliche E F0
Bild 2-10 zeigt den TCR über der Temperatur. Die Konstante E F0 (2.6), die nicht bekannt
ist, wurde mit 0,1 bis 0,4 eV, pO 20 (2.6) mit 0,2 bar und m (2.2) mit 4,5 angenommen.
Die restlichen Konstanten wurden [26] entnommen. Ab 700 °C ergibt sich
eine temperaturunabhängige Kennlinie mit einem TCR von kleiner als 0,2%.
Der Bereich von ca. 10 -7 bar bis ca. 10 -12 bar in Bild 2-2 wird intrinsischer Bereich genannt.
Die elektrische Leitfähigkeit ist minimal und die Ladungsträgerkonzentration ist
nahezu konstant.
Es gilt:
E g
−
1/2 kT
el,min 2 e (
n pNC NV
) e
σ = ⋅ µ µ ⋅ (2.16)
Die Beweglichkeiten der Elektronen und Löcher und die effektiven Zustandsdichten des
Leitungsbandes N C und des Valenzbandes N V haben folgende Temperaturabhängigkeiten:
(2.17)
µ T ; µ T ; N T ; N T
−1,5 −4,5 1,5 1,5
n p C V
Daraus ergibt sich eine Temperaturabhängigkeit der Leitfähigkeit im intrinsischen Bereich
von σ ~ T -1,5 . Es herrscht also keine Temperaturunabhängigkeit mehr.
Elektrische Instabilität liegt vor, falls die Sensorkennlinie eine Abweichungen von