A bárium-titanát alapú és más polikristályos kerámia anyagokkal adalékolt, amelyek alacsony ellenállással és félvezető tulajdonságokkal rendelkeznek. Ezt úgy érik el, hogy a kristály rácselemeként egy kémiailag drága anyagot célirányosan adalékolnak: a rácsban lévő bárium- vagy titanát-ion egy részét egy nagyobb vegyértékű ion helyettesíti, így bizonyos számú vezetőképes szabad elektront kapnak.
A PTC termisztoreffektus, vagyis az ellenállásérték fokozatos növekedésének oka, hogy az anyag szerkezete sok apró kristályból áll, amelyek a szemcse határfelületén, az ún. szemcsehatáron (szemcsehatáron) képeznek gátat. ), megakadályozza, hogy az elektronok átlépjék a határt a szomszédos régióba, így nagy ellenállást keltve. Ez a hatás ellensúlyozható, ha a hőmérséklet alacsony; A nagy dielektromos állandó és a spontán polarizációs erősség a szemcsehatáron akadályozza a gát kialakulását alacsony hőmérsékleten, és lehetővé teszi az elektronok szabad áramlását. Magas hőmérsékleten a dielektromos állandó és a polarizációs szilárdság nagymértékben csökken, ami nagymértékben növeli az akadályt és az ellenállást, ami erős PTC hatást mutat.
A PTC termisztorok korai fejlesztésű, sokféle típusú és érett fejlesztésű érzékeny alkatrészek. A PTC termisztorok félvezető kerámia anyagokból állnak, és azt az elvet alkalmazzák, hogy a hőmérséklet-indukált ellenállás változik. Ha az elektronok és a lyukak koncentrációja n és p, a mobilitás pedig μn, illetve μp, akkor a félvezető vezetőképessége:
σ=q（nμn plusz pμp）
Mivel n, p, μn és μp mind a T hőmérséklet függvénye, a konduktancia a hőmérséklet függvénye, így a vezetőképesség méréséből következtetni lehet a hőmérsékletre, és elkészíthető az ellenállás-hőmérséklet jelleggörbe. A félvezető termisztorok így működnek.
