鈦酸鋇晶體屬于鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。在鈦酸鋇中加入微量稀土元素并進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚砗螅潆娮杪试诰永餃囟雀浇眲≡黾訋讉€(gè)數(shù)量級(jí)，從而產(chǎn)生PTC效應(yīng)，這與鈦酸鋇晶體的鐵電性和材料在居里溫度附近的相變有關(guān)。鈦酸鋇半導(dǎo)體陶瓷的PTC效應(yīng)來(lái)自晶界（晶界）。這相當(dāng)于勢(shì)壘的增加和電阻的突然增加，導(dǎo)致PTC效應(yīng)。

鈦酸鋇晶體屬于鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。它是鐵電材料，純鈦酸鋇是絕緣材料。在鈦酸鋇中加入微量稀土元素并進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚砗?，其電阻率在居里溫度附近急劇增加幾個(gè)數(shù)量級(jí)，從而產(chǎn)生PTC效應(yīng)，這與鈦酸鋇晶體的鐵電性和材料在居里溫度附近的相變有關(guān)。鈦酸鋇半導(dǎo)體陶瓷是多晶材料，晶粒間存在界面。當(dāng)半導(dǎo)體陶瓷達(dá)到一定的溫度或電壓時(shí)，晶界發(fā)生變化，導(dǎo)致電阻急劇變化。鈦酸鋇半導(dǎo)體陶瓷的PTC效應(yīng)來(lái)自晶界（晶界）。對(duì)于導(dǎo)電電子，晶粒之間的界面相當(dāng)于勢(shì)壘。當(dāng)溫度較低時(shí)，由于鈦酸鋇中電場(chǎng)的作用，電子很容易穿過(guò)勢(shì)壘，因此電阻值很小。當(dāng)溫度升高到居里點(diǎn)溫度（即臨界溫度）附近時(shí)，內(nèi)部電場(chǎng)被破壞，這不能幫助導(dǎo)電電子穿過(guò)勢(shì)壘。這相當(dāng)于勢(shì)壘的增加和電阻的突然增加，導(dǎo)致PTC效應(yīng)。鈦酸鋇半導(dǎo)體陶瓷PTC效應(yīng)的物理模型包括Daniels等人的海旺表面勢(shì)壘模型、鋇空位模型和疊加勢(shì)壘模型，他們從不同方面對(duì)PTC效應(yīng)做出了合理的解釋
PTC熱敏電阻出現(xiàn)于1950年，其次是1954年以鈦酸鋇為主要材料的PTC熱敏電阻。PTC熱敏電阻可用于工業(yè)溫度測(cè)量和控制，也可用于汽車某一部位的溫度檢測(cè)和調(diào)節(jié)。它還廣泛應(yīng)用于民用設(shè)備中，如控制瞬時(shí)熱水器的水溫、空調(diào)和冷庫(kù)的溫度、利用自身加熱進(jìn)行氣體分析和風(fēng)力渦輪機(jī)等。