Титанат бария основан и легирован другими поликристаллическими керамическими материалами, обладающими низким сопротивлением и полупроводниковыми характеристиками. Это достигается за счет целенаправленного легирования химически дорогого материала в качестве элемента решетки кристалла: часть иона бария или титанат-иона в решетке замещается ионом более высокой валентности, таким образом получается определенное количество проводящих свободных электронов.
Для термисторного эффекта ПТК, то есть причиной ступенчатого увеличения значения сопротивления, является то, что структура материала состоит из множества мелких кристаллитов, образующих барьер на границе раздела зерен, так называемую границу зерен (граница зерен). ), предотвращая пересечение границы электронами в соседнюю область, создавая тем самым высокое сопротивление. Этому эффекту противодействует низкая температура; Высокая диэлектрическая проницаемость и сила спонтанной поляризации на границе зерна препятствуют образованию барьера при низких температурах и позволяют электронам свободно течь. При высоких температурах диэлектрическая проницаемость и поляризационная сила значительно снижаются, что приводит к значительному увеличению барьера и сопротивления, демонстрируя сильный эффект PTC.
Термисторы PTC являются чувствительными компонентами с ранней разработкой, многими типами и зрелой разработкой. Термисторы PTC состоят из полупроводниковых керамических материалов и используют принцип изменения сопротивления под воздействием температуры. Если концентрации электронов и дырок равны n и p, а подвижность равна µn и µp соответственно, проводимость полупроводника равна:
σ=q（nµn плюс pµp）
Поскольку n, p, µn и µp являются функциями температуры T, проводимость является функцией температуры, поэтому температуру можно вывести из измерения проводимости и построить кривую характеристики сопротивление-температура. Так работают полупроводниковые термисторы.
