عنوان

بررسی رفتار فرکانسی واریستورهای کامپوزیتی بر مبنای اکسید روی

‭۱۴۳۳۵پ‬

per

بررسی رفتار فرکانسی واریستورهای کامپوزیتی بر مبنای اکسید روی

/فریبا تبریزی

: فیزیک

، ‮‭۱۳۹۴‬

چاپی

کارشناسی ارشد

فیزیک حالت جامد

‮‭۱۳۹۴/۰۶/۳۱‬

تبریز

نیمه رساناها گروهی از مواد حالت جامد هستند که به دلیل داشتن خواص منحصر به فرد، مورد توجه ویژه‌ص‍ قرار گرفته‌صاند .از جمله کاربردهای آن‌صها می‌صتوان به ساخت قطعات الکترونیکی اشاره کرد .از طرفی به دلیل حساسیت بالای این قطعات به ولتاژهای گذرا، محافظت از آن‌صها امری حیاتی است .یکی از مناسب‌صترین روش های موثر و اقتصادی برای حفاظت از این قطعات، استفاده از واریستورها می‌صباشد .در واقع واریستورها، مقاومت‌صهای وابسته به ولتاژی هستند که با تغییر ولتاژ، مقاومت آن‌صها نیز تغییر می‌صکند و با اتصال کوتاه شدن واریستور هنگام عبور ولتاژ گذرا، عمل محافظت از قطعات حساس مورد نظر انجام می‌صگیرد .در این پروژه نمونه‌صها از مواد پلیمری و اکسید روی به روش پرس گرم، تحت فشار ‮‭Mpa۶۰‬ و دمای ‮‭۱۳۰‬ تهیه شدند .به دلیل این که ویژگی واریستوری به شدت به مقدار مواد بستگی دارد لذا نمونه‌صها بر حسب درصدهای متفاوت اکسید روی و پلیمر به ترتیب، ‮‭۴۰ - ۶۰‬، ‮‭۳۵ - ۶۵‬، ‮‭۳۰ - ۷۰‬، ‮‭۲۵ - ۷۵‬، ‮‭۲۰ - ۸۰‬و ‮‭۱۵ - ۸۵‬تهیه شدند و ویژگی‌صهای قرکانسی و الکتروفیزیکی آن‌صها مورد بررسی قرار گرفت که نتایج به‌صدست آمده به صورت خلاصه به شرح زیر می‌صباشد‮‭۱)‬ :ولتاژ شکست نمونه‌صها تا مقدار ‮‭۷۰‬ اکسید روی از مقدار ‮‭۵۹۳‬ ‮‭V‬ تا ‮‭۳۷۹‬ ‮‭V‬ کاهش و سپس تا ‮‭۷۳۵‬ ‮‭V‬ شروع به افزایش می‌صکند‮‭۲)‬ .سد پتانسیل نمونه‌صها تا مقدار ‮‭۷۰‬ اکسید روی از مقدار ‮‭eV ۳۸/۰‬ تا ‮‭eV ۲۹/۰‬ کاهش و سپس با افزایش بیشتر اکسید روی تا مقدار ‮‭eV ۳۱۹/۰‬ شروع به افزایش می‌صکند‮‭۳)‬ .ضریب غیرخطی با افزایش اکسید روی، همواره افزایش می‌صیابد و بیشترین مقدار آن ‮‭۰۴/۹‬ می‌صباشد‮‭۴)‬ .تاثیر افزایش فرکانس اعمالی در ولتاژ ثابت بر نمونه‌صها با کاهش ظرفیت و ثابت دی-الکتریک و مقاومت سری خازن و اتلاف دی الکتریکی همراه می‌صباشد ‮‭۵)‬ .پراش پرتوی ‮‭X‬ وجود مولفه‌صهای اکسید روی و پلی اتیلن را تایید می‌صکند و نشان می‌صدهد که ترکیب جدیدی در دما و فشار ثابت اعمال شده و با تغییر درصد اکسید روی نمونه‌صها تشکیل نشده است و تصاویر ‮‭SEM‬ بیانگر عدم تغییر اندازه دانه‌صها در دما و فشار اعمال شده و تغییر درصد اکسید روی می‌صباشد

Semiconductors are the most useful branch of solid state physics. They have so many applications because of their unique characteristics. But their main weaknesses are their vulnerability to transient voltages. So, protecting these devices against surges and overvoltages is indispensable. Varistor is a nonlinear resistor, in which the current flow linearly until the applied voltage reaches a value known as the breakdown voltage, whereas the current increases abruptly when the applied voltage exceeds the breakdown voltage. The main purpose of this thesis is to investigate the electrophysical and frequency dependent properties of composite varistors based on ZnO and polypyrrole. Samples were prepared with different amounts of ZnO by hot press method at 130 and applying 160 MPa of pressure.The obtained results are as follow:1.Breakdown voltage was decreased up to 70 ZnO content and after that it was increased with increasing ZnO content.2.The potential barrier exactly followed up the breakdown voltage.3.Non-linear coefficient increased by increasing ZnO content.4.By increasing the applied frequency on samples, capacitances, dielectric loss and equivalent series resistance ( 0Rs) were decreased. 5. XRD patterns taken from samples show that no other compound was formed during samples preparation. 6.Studying SEM micrographs provides detailed information about microstructures, which have been explained

تبریزی، فریبا

پرهیزکار، مجتبی، استاد راهنما

بیدادی، حسن، استاد راهنما

غفوری، محمد، استاد مشاور

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی