عنوان

تهیه لایه‌های نازکی از واریستورهای ساخته شده بر پایه اکسید روی ‮‭(ZnO)‬ به روش بمباران الکترونی و بررسی خواص الکتریکی آنها

شماره

‭۷۴۳۹پ‬

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

تهیه لایه‌های نازکی از واریستورهای ساخته شده بر پایه اکسید روی ‮‭(ZnO)‬ به روش بمباران الکترونی و بررسی خواص الکتریکی آنها

نام نخستين پديدآور

/احمد صلواتی

نام ناشر، پخش کننده و غيره

: فیزیک

متن يادداشت

چاپی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

فیزیک، حالت جامد و الکترونیک

زمان اعطا مدرک

‮‭۱۳۸۷/۱۱/۲۵‬

کسي که مدرک را اعطا کرده

تبریز

متن يادداشت

امروزه با تبدیل میکرو الکترونیک به نانوالکترونیک، نیاز به محدودکننده‌صهای ولتاژ پایین گسترش یافته است .واریستورهای لایه نازک اکسید روی، گونه مهمی از مقاومتهای متغیر هستند که در ولتاژهای پایین کار می-کنند و برای محافظت از مدارهای مجتمع در برابر افزایش ناگهانی ولتاژ، از اهمیت ویژه‌صای برخوردارند .یکی از ویژگیهای مهم لایه‌های نازک ‮‭ZnO‬ ، غیر خطی بودن منحنی مشخصه جریان ولتاژ‮‭V) - (I‬در زمانی است که فیلمها به وسیله ‮‭Bi۲O۳‬ یا اکسیدهای فلزی دیگر آلایش شده باشند .این واریستورها به همراه افزودنیهای مناسب، سرامیکهای چند عنصری هستند که ریزساختار آنها شامل بلورک‌صهای اکسید روی) نیمرسانا (و مرزهای بین‌صدانه‌صای عایق است .جهت گیری دانه‌صها و مرزدانه‌صها کاملا تصادفی است و در نتیجه در تمام جهات مشخصه همگنی دارند .ولتاژ شکست واریستورها به تعداد دانه‌صها و یا به بیان دیگر به ضخامت قطعه بستگی دارد .به دلیل همگنی، همین واریستورها در ولتاژهای ‮‭AC‬ نیز قابل استفاده‌صاند .در این پژوهش، لایه‌صهای نازکی از اکسید روی آلاییده با مجموعه متفاوتی از اکسیدهای ‮‭Ni۲O۳,Cr۲O۳, MnO۲, B۲O۳, Co۳O۴, Sb۲O۳ ,Bi۲O۳‬ و ‮‭SiO۲‬ را روی زیرلایه های سرامیکی تهیه نموده و برخی از خواص الکتریکی آنها از قبیل مشخصه‍‮‭I‬ - ‮‭V‬در دمای اتاق و دماهای بالاتر، وابستگی رسانندگی الکتریکی به میدان در دماهای مختلف، وابستگی دمایی رسانندگی الکتریکی در ولتاژهای مختلف، وابستگی دمایی ضریب غیر خطی ، پدیده پس ماند و بالاخره وابستگی دمایی ولتاژ شکست مورد بررسی قرار گرفته است .نتایج نشان می‌صدهند که‮‭: ۱‬- با تغییر مواد آلاینده و شرایط لایه‌صنشانی و بازپخت، واریستورها ویژگیهای متفاوت از خود نشان می‌صدهند و می‌صتوان با تغییر هر یک از آنها، مشخصه‌صهای مورد نظر را بدست آورد .- با افزایش دما، ولتاژ شکست کاهش می‌صیابد‮‭. ۳‬- با افزایش میدان الکتریکی اعمالی به واریستور، رسانندگی الکتریکی به طور نمایی افزایش می‌صیابد که علت آن افزایش تعداد حامل ها در اثر اعمال میدان الکتریکی بزرگتر می‌صباشد‮‭. ۴‬- می‌صبینیم که مقدار با افزایش دما بیشتر می شود که ناشی از یونش حرارتی و افزایش تعداد حامل‌صها می‌صباشد‮‭. ۵‬- با افزایش دما مقدار ضریب غیرخطی به طور نمایی کاهش می‌صیابد‮‭. ۶‬- پسماند مشاهده شده در مشخصه‮‭I‬ - ‮‭V‬واریستورها، با در نظر گرفتن اندرکنش میدان الکتریکی و دما با ممانهای دوقطبی ناشی از اکسیدهای فلزی کبالت، نیکل، منگنز و کروم آلاینده، قابل توضیح است

متن يادداشت

Nowadays, by the replacement of Microelectronics with Nanoelectronics, the demand for the low voltage limiters has grown up. ZnO thin film varistors are one of the most important variable resistors which work at low voltage and are essential for the protection of integrated circuits against the voltage surge. One of the most important properties of ZnO thin films is the nonlinearity of their I-V characteristics when they are doped with Bi2O3 or other metal oxides. These varistors consisting appropriate dopants, are multicomponent electroceramic devices which their substructures are composed of ZnO microcrystals (semiconductor) and insulator grain-boundaries. The direction of the grains and grain-boundaries are completely random. Hence, they have homogenous characteristics in all senses. The varistors' breakdown voltage depends on the number of grains or in other words, the thickness of the device. As a result of the homogeneity, these varistors can also be implemented in AC voltages.In this research, thin films of ZnO doped with several different metal oxides e.g. Ni2O3, Cr2O3, MnO2, B2O3, Co3O4, Sb2O3, Bi2O3 and SiO2 are prepared on ceramic substrates. In the next step, some of their electrical properties such as I-V characteristics in ambient and higher temperatures, dependency of electrical conductivity on the electrical field at different temperatures, temperature dependency of electrical conductivity at various voltages, temperature dependency of nonlinear coefficient , hystersis, and finally the temperature dependency of breakdown voltage are studied. It was concluded that:1- By changing the dopants and the deposition and annealing conditions, the varistors show different characteristics and one can obtain the desired characteristics by changing each of the mentioned conditions.2- The higher the sample temperature, the lower the breakdown voltage.3- By raising the applied electric field, the electrical conductivity increases exponentially. The reason is that when the electrical field increases, the number of charge carriers grows up. 4- It is observed that the increase of temperature leads to increase of which is due to thermal ionization and the increase in the number of charge carriers.5- Rising the temperature, takes the value of the nonlinear factor to fall exponentially.6- The observed hystersis in the I-V characteristics of varistors is explained by considering the interaction of electric field and the temperature with the electric dipole moments originated from metallic oxides of Co, Ni, Mn and Cr used as dopants

مستند نام اشخاص تاييد نشده

صلواتی، احمد

مستند نام اشخاص تاييد نشده

بیدادی، حسن، استاد راهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

هادیان،فرامرز، استاد مشاور

يادداشت عمومي

سیاه و سفید

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی