عنوان

شبیه سازی رفتار غیرخطی واریستور های ترکیبی برپایه اکسید روی-پلی آنیلین

شماره

پ۲۵۰۲۱

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

شبیه سازی رفتار غیرخطی واریستور های ترکیبی برپایه اکسید روی-پلی آنیلین

نام نخستين پديدآور

هادی وظیفه دوست

نام ناشر، پخش کننده و غيره

فیزیک

تاریخ نشرو بخش و غیره

۱۴۰۰

نام خاص و کميت اثر

۸۵ص.

مواد همراه اثر

سی دی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

فیزیک گرایش ماده چگال

زمان اعطا مدرک

۱۴۰۰/۰۶/۲۲

متن يادداشت

یکی از مهمترین چالش ها در علم قطعات نیم¬ رسانا، یافتن راهی برای کنترل نوسانات الکتریکی برای حفاظت از تجهیزات و لوازم پزشکی و الکترونیکی می¬باشد. از میان روش های مختلف حفاظت در برابر ولتاژ های ناخواسته میتوان به استفاده از مقاومت های غیر خطی وابسته به ولتاژ یا واریستور اشاره کرد. از میان انواع واریستور¬ها، واریستور های اکسید روی به دلیل خواص غیرخطی بالا، کاربرد های وسیعی را دربرگرفته اند. زمانی که این واریستورها در میدان خارجی کوچک قرار می¬گیرند، به دلیل پتانسیل موجود بین دانه های آن ها از گذر الکترون جلوگیری می¬شود؛ در میدانهای بزرگ به دلیل وقوع پدیده¬ی شکست، الکترون از سد پتانسیل عبور کرده و جریان بالایی ایجاد می¬شود. در مدت 25 سال اخیر، با استفاده از نرم افزار های گوناگون و شرایط مختلف، رابطه های مربوط به مشخصه¬ی جریان-ولتاژ واریستور های اکسید روی مورد بررسی قرار گرفته است. اما همچنان جای بحث در این حوزه باقی است تا بتوان نتایج را به صورت ملموس¬تر دریافت کرد. مشخصه¬ی غیرخطی مرزدانه شامل دو جزء اتصال شاتکی و تغییر و تحولاتی که در آن جا روی می¬دهد، می¬باشد. این مشخصه¬ها منجر به تعریف ضریب غیرخطی می¬شود که در درون خود تغییرات چگالی جریان و ولتاژ را جای داده است. در این پروژه برای رسیدن به شبیه سازی های مورد انتظار، لازم است تا تعداد دانه های موجود در بین دو الکترود که بطور تقریبی و با بررسی کردن تصاویر(SEM) ،ضخامت، مقدار عدد نفوذ و احتمال رسانایی مرزدانه¬ها بدست می¬آیند، مورد بررسی قرار گیرند. در شبیه سازی پیش رو که توسط نرم افزار متلب انجام شده است، همه¬ی موارد ذکر شده برای واریستور ZnO مورد بررسی قرار گرفته و نتایج با داده های تجربی مقایسه شده است. از جمله خلاصه¬ی نتایج میتوان گفت از دید تجربی وجود پلیمر باعث افزایش ولتاژ شکست می¬شود که توسط متلب شبیه سازی شده است. همچنین، بدلیل اینکه واریستور همان دو دیود پشت به پشت است از رابطه 2-3 برای بدست آوردن مشخصه¬ی I-V استفاده شد. نمودار¬های ضریب غیرخطی(α) برحسب ولتاژ زنگوله مانند بدست آمد و P که همان احتمال نارسانایی مرزدانه ها است هرچه مقدارش افزایش یافت این نمودار از حالت متقارن خارج شد، طوری که در P=0.7 یکی از دم های نمودار نزدیک خط شد. نمودار انحراف معیار استاندارد برحسب احتمال نارسانایی بر اساس نمودارهای Log I-Log V رسم شد و در آن افزایش این احتمال باعث افزایش انحراف معیار شد. درنهایت، چون رسانندگی گرمایی خاصیتی از واریستور میباشد که توانایی آن در انتقال گرما است، نمودار رسانندگی گرمایی بر حسب دما بدست آمد.

متن يادداشت

One of the most important issues in semiconductor component science is finding a way to control electrical fluctuations to protect medical and electronic equipment and supplies. These include the use of nonlinear resistors depending on voltage or varistor. Among the types of varistors, zinc oxide varistors have a wide range of applications due to their high nonlinear properties. When these varistors are placed in a small external field, they prevent the passage of electrons at the potential between their grains; And in large fields, due to the occurrence of the phenomenon of failure, the electron crosses the potential barrier and a high current is created. Over the last 25 years, the current-voltage characteristic (I-V) relationships of zinc oxide varistors have been investigated using a variety of software and conditions. But there is still room for debate in this area so that the results can be received more concretely. The nonlinear boundary characteristic includes the two components of the Schottky connection and the changes that take place there. The nonlinear boundary characteristic consists of two components: the Schottky connection and the changes that take place there; Is. These characteristics lead to the definition of a nonlinear coefficient that incorporates changes in current density and voltage. In this project, in order to achieve the expected simulations, it is necessary to examine the number of grains between the two electrodes, which will be examined approximately by examining the images (SEM), thickness, amount of penetration number and the probability of grain boundary conductivity. Took. In the forthcoming simulation, which will be performed by MATLAB software, all the mentioned cases for ZnO varistor will be examined and the results will be compared with experimental data. Summary of the results It can be said that from the experimental point of view, the presence of polymer increases the breakdown voltage, which has been simulated by MATLAB. Also, because the varistor is the same as the two back-to-back diodes, its formula was used to obtain the I-V characteristic. Nonlinear coefficient diagrams (α) were obtained in terms of bell-like voltage, and P, which is the probability of grain boundary insufficiency, increased as the value increased. At P = 0.7, one of the tails of the diagram came close to the line. The standard deviation diagram in terms of failure probability was drawn based on Log I-Log V diagrams, in which increasing this probability increased the standard deviation. Finally, because thermal conductivity is a property of the varistor that has the ability to transfer heat, the thermal conductivity diagram was obtained in terms of temperature.

عنوان گونه گون

Simulation of nonlinear behavior of composite varistors based on zinc oxide-polyaniline

عنصر شناسه اي

وظیفه دوست‏

ساير عناصر نام

‏ هادی

کد نقش

تهيه کننده

عنصر شناسه اي

‏محمدی عارف

عنصر شناسه اي

‏نقش آرا

ساير عناصر نام

‏ ساجده

ساير عناصر نام

‏ حمید

تاريخ

استاد راهنما

تاريخ

استاد مشاور

عنصر شناسه اي

‏ تبریز