Cấu trúc và các nguyên tắc chức năng của PTC thermistor

Các vật liệu gốm thường được sử dụng như chất cách nhiệt tuyệt vời cho sức đề kháng cao,trong khi các nhiệt kế PTC gốm được sản xuất dựa trên barium titanate và được bổ sung với các vật liệu gốm đa tinh thể khác, với sức đề kháng thấp hơn và tính chất bán dẫn.

Bằng cách cố tình doping một vật liệu có valence hóa học cao hơn như là nguyên tố lưới của tinh thể, một phần ion bari hoặc ion titanate trong lưới được thay thế bằng các ion valence cao hơn,dẫn đến một số lượng nhất định các electron tự do tạo ra tính dẫn điện.

Lý do cho hiệu ứng nhiệt tần PTC, đó là sự gia tăng bước của giá trị kháng cự là cấu trúc vật liệu được tạo thành từ nhiều tinh thể nhỏ,tạo thành các rào cản tiềm năng ở ranh giới ngũ cốc (ranh giới ngũ cốc), ngăn electron vượt qua ranh giới và xâm nhập vào các vùng lân cận, dẫn đến kháng cự cao. Hiệu ứng này bị hủy bỏ ở nhiệt độ thấp:hằng số điện bao phủ cao và cường độ phân cực tự phát ở ranh giới hạt cản trở sự hình thành các rào cản tiềm năng và cho phép electron chảy tự do ở nhiệt độ thấpỞ nhiệt độ cao, hiệu ứng này làm giảm đáng kể hằng số dielectric và cường độ phân cực, dẫn đến sự gia tăng đáng kể các rào cản tiềm năng và kháng cự.thể hiện hiệu ứng PTC mạnh.