بهبود خواص الکتریکی وریستور اکسید روی با تغییر منحنی دمایی زینترینگ

چکیده

وریستورهای اکسید روی سرامیک‌های نیمه رسانا می­باشند که دارای خصوصیات الکتریکی غیرخطی هستند که ناشی از مرز دانه­ها  و ریز ساختار وریستوری می‌باشد. در این مقاله به مطالعه تاثیر دمای زینترینگ بر روی خواص الکتریکی وریستورهای اکسید روی می­پردازیم.  تغییر دمای زینترینگ منجر به تغییر دانسیته وریستور، حفره­های داخلی و غلظت دهنده­ها در مرز دانه ­می­گردد که موجب تاثیر بر روی خواص الکتریکی و مکانیکی وریستور اکسید روی می­شود.  اکسید بیسموت در دماهای پایین­تر از دمای زینترینگ ذوب شده و فاز مایع تشکیل میدهد. این فاز در مرز دانه­های اکسید روی کاملا کشیده می­شود؛ در واقع این فاز خاصیت عایق الکتریکی وریستور را افزایش می­دهد. سپس اکسیدهای فلزی افزوده شده به وریستور شامل اکسید منگنز، اکسید کروم، اکسید نیکل، اکسید بور و اکسید کبالت در مرز دانه­های اکسید روی و در دانه­های اکسید آنتیموان حل شده و فاز اسپینل تشکیل می­دهند. فاز اسپینل موجب پایداری در وریستور می­گردد. تصاویر میکروسکوپی از سطح وریستور اکسید روی برای دماهای زینترینگ مختلف نشان می­دهد که در دمای زینترینگ ۱۱۰۰ درجه سیلسیوس فازها به خوبی توزیع می­گردند؛ از طرفی تخلخل­ها­ در وریستور در این دما کاهش می­یابد. مشخصات دی­الکتریک، آنالیز دانسیته جریانی برحسب میدان الکتریکی و ضریب غیرخطی وریستورها به صورت تابعی از دمای زینترینگ بیان می­گردد.  پس از اندازه­گیری مشخصات الکتریکی مشاهده می­گردد بهترین مشخصات الکتریکی وریستور، مربوط به وریستور با دمای زینترینگ ۱۱۰۰ درجه می­باشد.