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ZnO非線性電阻是一種多組分的多晶陶瓷半導體。它以ZnO為主體,添加其它各種成分組成。不同廠家及研究機構的添加物成分不完全相同,當添加物含量超過0.001mol時開始呈現非線性，典型的ZnO非線性電阻的顯微結構包括四部分:

① ZnO 主體:它是由電阻率為0.0010·m~0.10·m，尺寸為 10um~30um的Zn0 晶粒組成,固溶有微量的Co,Mn 等元素②晶界層:它由多種添加物組成,是添加劑的富集區,在低電場區域電阻率大于100·m,晶界層是產生壓敏特性的根源，在高電場區,晶界層導通,整個ZnO閥片的電陽將主要由晶粒的體電阻決定。

③ 尖晶石晶粒:它是氧化鋅與氧化銻的復合氧化物，此外還含有Co,Mn,Ni,Cr等雜質,粒徑約為幾個微米左右。

④孔隙:分布于氧化鋅晶粒和晶界層內。

非線性ZnO電阻的顯微結構可以看成是由ZnO 晶粒-高陽晶界層-ZnO晶粒組成的不規則立體網狀結構，圖2.1所示為二維結構圖。

                               EAK非線性電阻片

ZnO非線性電阻的微觀結構可以看成是由ZnO晶粒串聯、并聯組成的網絡狀結構,假設成圖2.2(a)和(b)所示的二相和三相理想結構模型。

能帶理論是研究固體中電子運動的重要理論基礎,也是我們研究非線性金屬氧化物電阻導電機理的主要基礎。

不含雜質的純ZnO晶體的能帶由氧離子〇”-的滿的2p電子能級和Zn:+的空的4s電子能級組成。圖2.3所示為ZnO晶體的能帶圖。存在參與傳導電子的導帶能級Ec與存在空穴的價帶能級Ev之間為禁帶寬度Ec,禁帶中不存在電子,樊帶寬度將直接影響品體的導電性能。在能帶圖上均用電子伏(eV)表示,ZnO晶體的E約為 3.2cV.

ZnO晶體,作為純化學計量的金屬氧化物,其禁帶寬度比般半導體大,在低電場強度和常溫下由熱激活能而跨過禁帶的載流子濃度很低,所以其導電性能接近絕緣體。

EAK氧化鋅ZnO電阻避雷片  塊狀