晶界勢(shì)壘變化
低溫下的導(dǎo)電機(jī)制：陶瓷 PTC 材料通常以鈦酸鋇為基，經(jīng)過(guò)摻雜等工藝制成。在低溫時(shí)，晶界處的載流子能夠較為順利地通過(guò)，這是因?yàn)榇藭r(shí)晶界上具有較高的介電常數(shù)和自發(fā)的極化強(qiáng)度，它們阻礙了勢(shì)壘的形成，使得電子可以自由地流動(dòng)，材料整體電阻較低。
高溫下的勢(shì)壘形成：當(dāng)溫度超過(guò)居里溫度后，材料內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，晶界處的介電常數(shù)和極化強(qiáng)度大幅度地降低。這就導(dǎo)致晶界上原本被抑制的勢(shì)壘迅速形成，對(duì)載流子的阻礙作用顯著增強(qiáng)，電子難以越界進(jìn)入相鄰區(qū)域，從而使得材料的電阻急劇增大。
載流子濃度變化
本征激發(fā)的影響：在一定的溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，半導(dǎo)體陶瓷中的本征激發(fā)會(huì)增強(qiáng)，產(chǎn)生更多的載流子（電子和空穴），載流子濃度增加，電導(dǎo)率提高，電阻會(huì)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。然而，當(dāng)溫度達(dá)到居里溫度附近及以上時(shí)，由于晶界勢(shì)壘等因素的影響占據(jù)主導(dǎo)地位，載流子濃度增加對(duì)電導(dǎo)率的提升作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于晶界勢(shì)壘對(duì)載流子的阻礙作用，整體上表現(xiàn)為電阻隨溫度升高而增大。
雜質(zhì)電離的飽和：陶瓷 PTC 材料中的雜質(zhì)電離也會(huì)對(duì)載流子濃度產(chǎn)生影響。在低溫時(shí)，雜質(zhì)電離不完全，隨著溫度升高，雜質(zhì)電離逐漸增強(qiáng)，提供了更多的載流子。但當(dāng)溫度升高到一定程度后，雜質(zhì)電離基本達(dá)到飽和，載流子濃度不再隨溫度顯著增加，而此時(shí)晶界勢(shì)壘隨溫度升高而增大的作用愈發(fā)明顯，導(dǎo)致電阻持續(xù)增大。
晶格振動(dòng)增強(qiáng)
散射作用加?。簻囟壬邥?huì)使晶格振動(dòng)加劇，晶格振動(dòng)產(chǎn)生的聲子數(shù)量增多。載流子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與聲子的相互作用增強(qiáng)，散射幾率增大。載流子被散射后，其運(yùn)動(dòng)方向和速度不斷改變，難以形成有效的定向電流，從而使得材料的電阻增大。這種散射作用在高溫時(shí)對(duì)電阻的影響較為顯著，是陶瓷 PTC 自恢復(fù)保險(xiǎn)絲電阻隨溫度升高而增大的一個(gè)重要因素。
晶格畸變的影響：過(guò)高的溫度還可能導(dǎo)致晶格發(fā)生畸變，使晶體結(jié)構(gòu)的周期性遭到一定程度的破壞。這會(huì)進(jìn)一步增加載流子散射的概率，同時(shí)也可能使晶界處的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，勢(shì)壘高度和寬度發(fā)生變化，進(jìn)一步阻礙載流子的傳輸，導(dǎo)致電阻進(jìn)一步增大。
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