Bariumtitanaat is gebaseerd op en gedoteerd met andere polykristallijne keramische materialen, die een lage weerstand en halfgeleidende eigenschappen hebben. Dit wordt bereikt door doelbewust een chemisch duur materiaal als roosterelement van het kristal te doteren: een deel van het bariumion of titanaation in het rooster wordt vervangen door een hoger valentie-ion, waardoor een bepaald aantal geleidende vrije elektronen wordt verkregen.
Voor het PTC-thermistoreffect, dat wil zeggen de reden voor de stapsgewijze verhoging van de weerstandswaarde, is dat de materiaalstructuur is samengesteld uit vele kleine kristallieten, die een barrière vormen op het grensvlak van de korrel, de zogenaamde korrelgrens (korrelgrens ), waardoor wordt voorkomen dat elektronen de grens naar het aangrenzende gebied overschrijden, waardoor een hoge weerstand wordt geproduceerd. Dit effect wordt tegengegaan als de temperatuur laag is; De hoge diëlektrische constante en spontane polarisatiesterkte op de korrelgrens belemmeren de vorming van de barrière bij lage temperaturen en laten elektronen vrij stromen. Bij hoge temperaturen worden de diëlektrische constante en polarisatiesterkte sterk verminderd, wat resulteert in een grote toename van de barrière en weerstand, wat een sterk PTC-effect vertoont.
PTC-thermistors zijn gevoelige componenten met vroege ontwikkeling, vele soorten en volwassen ontwikkeling. PTC-thermistors zijn samengesteld uit keramische halfgeleidermaterialen en gebruiken het principe dat door temperatuur veroorzaakte weerstand verandert. Als de concentraties van elektronen en gaten n en p zijn, en de mobiliteit respectievelijk μn en μp is, is de geleidbaarheid van de halfgeleider:
σ=q（nμn plus pμp）
Omdat n, p, μn en μp allemaal functies zijn van temperatuur T, is geleidbaarheid een functie van temperatuur, dus de temperatuur kan worden afgeleid uit het meten van geleidbaarheid en er kan een weerstand-temperatuurkarakteristiek worden gemaakt. Dit is hoe halfgeleiderthermistors werken.
