Изучение взаимодействия оксида цинка с Sb2O3, Bi2O3, SiO2, CoO, Mn2O3, TiO2 и SnO2

• Автор: Маунг Маунг Мьинт
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 с. : ил.

Физическое старение осадка при контакте с маточным раствором

Образование химических осадков с заранее 2. Оксид цинка. Микроструктура 8

где ток. Коэффициент нелинейности для варисторов составляет и больше. Чем выше , тем круче ход вольтамперной зависимости7. Одной из важнейших характеристик варистора является классификационное напряжение , напряжение на варисторе при токе, равном 1 мА. Иногда приводится коэффициент защиты варистора отношение напряжения на варисторе при токе 0А к напряжению при токе 1 мА то есть к классификационному напряжению. Он характеризует способность варистора ограничивать импульсы перенапряжения и для варисторов на основе оксида цинка находится в пределах 1,4. Напряжение пробоя определяется количеством барьеров на пути протекания тока между электродами. Максимальное напряжение варисторов достигается для диска толщиной порядка мм. Возможны некоторые локальные колебания числа и качества барьеров, а, следовательно, и напряжение варистора. Приводимый обычно температурный коэффициент напряжения ТКи при 1 мА меньше К.


Чистый оксид цинка является полупроводником с шириной запрещенной зоны 0,5 эВ, но спеченный 7. О обладает заметной проводимостью. О, связанных с вакансиями кислорода, которые создаются во время спекания при С 5. Рис. Число теоретических моделей проводимости в неомической керамике из оксида цинка примерно равно числу опу бликованных на эту тему работ, но все они основываются на общепринятых предположениях. Механизм проводимости для неомической керамики из 7мО может быть применим для объяснения всех экспериментальных результатов. Неомические свойства керамики из 7пО обуславливаются наличием межзереневых слоев с высоким сопротивлением между зернами 7пО. Эквивалентная схема для системы полупроводникизолятор представлена на рис. Структура состоит из межгранулярного слоя МЗС, окруженного с двух сторон барьерами Шоттки дефекты Шоттки, образовавшимися на поверхности зерен 7пО полупроводник птипа, как показано на рис. Толщина МЗС не более нм, он имеет большое количество ловушек. Барьер Шоттки возникает изза поверхностных состояний, вызванных добавками, т. О. Диаграмма энергетических зон варистора под напряжением представлена на рис. Рис. Эквивалентная схема для системы полупроводникизолятор в варисторах. Рис. Рис. Электроны, попадающие из зоны проводимости зерен Зона I в межгранулярный слой с помощью термоионной эмиссии по прямому барьеру Шоттки, движутся внутри МЗС Зона И посредством мультитуннелирования но ловушкам или пустым уровням и достигают поверхностных состояний на противоположной стороне МЗС Зона III. Затем они туннелируют через обратный барьер Шоттки, из поверхностных состояний в зону проводимости по механизму эмиссии в поле при выше пробоя и термоионной эмиссии при ниже пробоя. Вольтамперные неомические кривые керамики из в основном управляются обратным барьером Шоттки, так что температурная зависимость механизмов в прямом барьере в МЗС, а также толщина МЗС незначительно влияют на характер кривых. Отличительной особенностью варисторов на основе оксида цинка, наряду со способностью абсорбировать энергию, является сильная нелинейность ВЛХ, для которой характерно наличие трех специфических областей области предпробоя, области пробоя и области переворачивания 6рис 2. Рис. В области предпробоя сопротивление варистора достигает очень больших значений, уменьшающихся при повышении напряжения. В этой области между током и напряжением с хорошим приближением справедлив степенной закон I В. Для 7пОваристоров в диапазоне токов 3 КГ2 А значение коэффициентов р достигает . При больших значениях тока, определяемых типом и размером варистора, ВЛХ направлена вверх область переворачивания, и вследствие становящегося значительным сопротивлением зерен указанный выше степенной закон перестает быть справедливым. Возможная толщина и, вследствие этого, величина прикладываемого к варистору напряжения ограничены. Максимальная толщина варистора определяется технологически обоснованной целесообразностью и составляет для диска диаметром мм величину до мм. Нижнее значение толщины диска определяется прочностью на излом и гомогенностью структуры. Возможные локальные колебания числа и качества барьеров и, вследствие этого, напряжения варисторов по диаметру образца сильно влияют на вид ВАХ. Варисторы с низкими рабочими напряжениями обладают при одинаковой гомогенности структуры низкими значениями р. Так как технологически проще изготовить мелкокристаллический материал, чем грубо кристаллическую керамику с низкими стандартными отклонениями, то, на практике нелинейность варисторов снова понижается. Следствием этого является то, что в диапазоне рабочих напряжений до
В и для токов А, р для варисторов достигает значений , а при больших напряжений до . Зависимость ВАХ от температу ры в области пробоя и переворачивания незначительна, а в области предиробоя напротив, сильная. По литературным данным при токах порядка 1 мА температурный коэффициент напряжения меньше 0,5 К. При токах, больших 1 мА, различие в ТКи для низких и средних напряжений незначительно, большие отличия имеются в области предиробоя.