بررسی رفتار غیرخطی فیلمهای کامپوزیتی تهیه شده براساس اکسید تیتانیوم و پلیآنیلین
Parallel Title Proper
Investigation of nonlinear behavior of TiO۲- Polyanilin based composite films
First Statement of Responsibility
/جلال اسماعیلپور
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: فیزیک
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۶
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۱۲۴ص
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی - الکترونیکی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
فیزیک-گرایش ماده چگال
Date of degree
۱۳۹۶/۱۲/۲۶
Body granting the degree
تبریز
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
تمام تجهیزات الکترونیکی باصفحات برد و ریزپردازندهصهایشان، مستعد آسیب بدلیل ولتاژهای ناخواسته هستند .با تبدیل میکروالکترونیکص به نانوالکترونیکص، نیاز به محدود کنندهصهایی با ولتاژ پایین بیشتر خواهد شد .یکی از بهترین روشصها برای محافظت از مدارها و قطعات الکترونیکی در برابر ولتاژهای ناخواسته، استفاده از مقاومتصهای غیرصخطی بر پایه مواد کامپوزیتی است .نیمصرساناهای کامپوزیتی خواص و کاربردهای گستردهصای از جمله پایداری و سختی در کنار سبکی، انعطاف پذیری و مقاومت مکانیکی بالا از خود نشان میصدهند .بنابراین، مطالعه بر روی واریستورهای کامپوزیتی جدید در کاربردهای ولتاژ پایین موضوع مهمی است .در این کار تجربی، واریستورهای کامپوزیتی بر مبنای دیصاکسیدتیتانیوم-پلیصآنیلین-پلی وینیل الکل به روش صانحلال-لایه نشانی بر روی فیبرهای مسی، در مقادیرمختلف دیصاکسیدتیتانیوم با دماهای پخت متفاوت، تهیه شدند .برای بررسی مشخص) جریان-ولتاژ(، نمونهصها در یک مدار قرار داده شدند و با اعمال ولتاژ مستقیم، جریان عبوری از نمونهصها اندازهصگیری شد .نتایج بهصدست آمده برای واریستورهای تهیه شده به روش صانحلال-لایه نشانیرا میصتوان به صورت زیر خلاصه کرد: ۱-درنمونهصهایی که با درصدهای مختلف دیصاکسید تیتانیوم بدون پخت تهیه شد، با افزایش مقدار دیصاکسیدتیتانیوم، ولتاژ شکست و ضریب غیرخطی افزایش میصیابد، ارتفاع سد پتانسیل و گاف انرژی کاهش میصیابد، با وجود داشتن پسماند منفی، مقدار پسماند افزایش یافته و در نمون۸۰ درصد مقدار پسماند افت میصیابد. ۲-درنمونهصهایی که با درصدهای مختلف دیصاکسید تیتانیوم پخت شده در دمای ۳۰۰ درجه تهیه شد، با افزایش مقدار دیصاکسیدتیتانیوم، ولتاژ شکست افزایش میصیابد، گاف انرژی کاهش میصیابد،ضریب غیرخطی و ارتفاع سد پتانسیل درنمون۴۰ درصد به حداکثر رسیده و بعد از آن دچار کاهش می-شوند وپسماند نمون۲۰ درصد مثبت و کم است ولی بعد از آن پسماند بقیه منفی و زیادند. ۳- در نمونهصهای تهیه شده با ماد بازپخت شده درC۷۰۰، با افزایش مقدار دیصاکسیدتیتانیوم، ولتاژ شکست افزایش میصیابد،گاف انرژی و ارتفاع سد پتانسیل کاهش میصیابد، ضریب غیرخطی تا نمون۶۰ درصد کاهش میصیابد ودرنمون۸۰ درصد افزایش مشاهده میصشود .پسماند نمونهصها درحال افزایش هستند فقط نمونهصهای ۲۰ و ۴۰درصد مثبت، و نمونهصهای ۶۰ و ۸۰منفی میصباشند. ۴- با مطالع تأثیر افزایش دمای پخت نمونهصها، در نمونهصهایی با ۴۰ دی اکسید تیتانیوم، ضریب غیرخطی، مقاومت الکتریکی نواحی خطی قبل و بعد از شکست و ولتاژ شکست افزایش میصیابد .در حالیکه در بررسیصهای قبلی تغییر چندانی در جریان نشتی مشاهده نمیصشد .روند تغییر ارتفاع سد پتانسیل و گاف انرژی طوری است که پس از کمی افت از نمون بدون پخت تا۰C۱۰۰ ، ازنمون ۰C۱۰۰تا ۰C۵۰۰ افزایش و برای ۰C۷۰۰ با افت مواجه میصشود .پسماند تا ۰C۳۰۰ افزایش داشته و بعد از آن افت میصیابد طوری که در ۰C۷۰۰مثبت میصشود
Text of Note
All equipment with printed circuit boards and microprocessors are susceptible to transient surge damages. With conversion of microelectronics into nanoelectronics, the need of low-voltage limiters will grow even more. One of the best methods of protect circuits and electronic components against unwanted voltages is the use of nonlinear resistors based on composite materials. Composite semiconductors show wide properties such as stability and hardness in addition to their lightness, flexibility and high mechanical resistance. So, study on new composite varistors, which operate at low voltages, is an important issue. In this experimental work TiO2 was sintered at different temperature, i.e., 100C, 300C, 500C and 700C. then, composite varistors based on TiO2- PANI- PVA was prepared using solution-casting method, with different amount of TiO2, when the substrate was copper fibers. The samples were located in a circuit and by applying voltage, the current was measured in a DC mode. Obtained results for TiO2polymer varistors, which were prepared by solution-casting method, can be summarized as follows: 1- For the samples prepared with different percentages of non sintered titanium dioxide, by increasing TiO2 amount breakdown voltage and nonlinear coefficient increase. where potential barrier height and energy gap reduce. The samples show negetive hystersis, where its amount increases as TiO2 content increases, but for the sample of 80 TiO2, the amount of hystersis decreases. 2- For samples with different percentages of titanium dioxide sintered at 300 C, the breakdown voltage increased as TiO2 content increases where energy gap decreases. Nonlinear coefficient and potential barrier height increases up to 40 of TiO2 and then decreased. hysteresis of the sample with 20 TiO2 is positive and low, where hysteresis of other samples are negative and high. 3- For samples prepared by titanium dioxide sintered at 700 C, as TiO2 content increases breakdown voltage increases. Where Energy gap and potential barrier height decreases. Nonlinear coefficient decreases up to 60 TiO2 and it increases for 80 sample. Samples, hysteresis increases, but its amount for 20 and 40 samples are positive, while 60 and 80 samples had negative hysteresis. 4- By increasing sintering temperature of TiO2, where the amount of TiO2 is constant, nonlinear coefficient, breakdown voltage and the electrical resistance of the linear regions before and after breakdown increase. While about different amounts of titanium dioxide, there was no significant change of leakage current. The process of potential barrier height and energy gap change is such that after a slight drop from the non sintered sample to the sample sintered at 100C, their amount increase up to when sintering temperature reaches 500C after which their amount fall again, i.e., when sintering temperature increase more.The area of hysteresis loops increases up to the sample sintered at 300C, and then falls down
PARALLEL TITLE PROPER
Parallel Title
Investigation of nonlinear behavior of TiO۲- Polyanilin based composite films