在钛酸钡中加入微量稀土元素并进行适当的热处理后，其电阻率在居里温度附近急剧增加几个数量级，从而产生PTC效应，这与钛酸钡晶体的铁电性和材料在居里温度附近的相变有关。这相当于势垒的增加和电阻的突然增加，导致PTC效应。
PTC（正温度系数）是指在一定温度下电阻和正温度系数迅速增加的热敏电阻现象或材料，可专门用作恒温传感器。该材料是以BaTiO3或SrTiO3或PbTiO3为主要成分的烧结体，其中加入少量Nb、Ta、Bi、Sb、y、La等氧化物进行原子价控制，使其具有半导体性。这种半导电钛酸钡等材料常被称为半导电（体）瓷；同时，还添加了锰、铁、铜、铬的氧化物和其他添加剂，以提高正电阻的温度系数。钛酸铂及其固溶体通过普通陶瓷成型和高温烧结进行半导体化，从而获得正极热敏电阻材料。其温度系数和居里点温度随组分和烧结条件（特别是冷却温度）的不同而变化，钛酸钡晶体属于钙钛矿结构。它是铁电材料，纯钛酸钡是绝缘材料。在钛酸钡中加入微量稀土元素并进行适当的热处理后，其电阻率在居里温度附近急剧增加几个数量级，从而产生PTC效应，这与钛酸钡晶体的铁电性和材料在居里温度附近的相变有关。钛酸钡半导体陶瓷是多晶材料，晶粒间存在界面。当半导体陶瓷达到一定的温度或电压时，晶界发生变化，导致电阻急剧变化。钛酸钡半导体陶瓷的PTC效应来自晶界（晶界）。对于导电电子，晶粒之间的界面相当于势垒。当温度较低时，由于钛酸钡中电场的作用，电子很容易穿过势垒，因此电阻值很小。当温度升高到居里点温度（即临界温度）附近时，内部电场被破坏，这不能帮助导电电子穿过势垒。这相当于势垒的增加和电阻的突然增加，导致PTC效应。钛酸钡半导体陶瓷PTC效应的物理模型包括Daniels等人的海旺表面势垒模型、钡空位模型和叠加势垒模型，它们从不同方面对PTC效应做出了合理的解释。
