ارزیابی اثر افزودنی اکسید تالیوم بر ریزساختار و خواص الکتریکی وریستورهای اکسید قلع‌ در کاربرد ولتاژ بالا

Abstract

در این تحقیق به بررسی اثر افزودن اکسید تالیوم در درصد‌های مولی0 ، 1/0 ،25/0 ، 5/0 و 1 بر ریزساختار و خواص الکتریکی وریستورهای بر پایه اکسید قلع در کاربرد ولتاژ بالا پرداخته شده است. نتایج الگوی پراش اشعه ایکس (XRD) و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) نشان می‌دهد که علاوه بر فاز اکسید قلع، فاز ثانویه‌ای اکسید تالیوم در نمونه‌های حاوی اکسید تالیوم با درصد مولی بیشتر از 25/0 وجود دارد. با افزودن اکسید تالیوم به وریستور اکسید قلع اندازه متوسط دانه از µm 4 در نمونه بدون افزودنی اکسید تالیوم تا µm 3/2 در نمونه حاوی 1 درصد مولی کاهش می‌یابد که می تواند ناشی از اثر فاز ثانویه بر کاهش رشد دانه بر اساس سازکار و کار زنر باشد. بهترین خواص الکتریکی غیراهمی در نمونه دوپ شده با 5/0 درصد اکسید تالیوم با جریان نشتی µA/cm2 95 و ضریب غیرخطی (1/15) مشاهده شده است. علاوه براین، میدان الکتریکی شکست در این نمونه در حدود V/mm 532 است. افزودن مقدار بیشتر اکسید تالیوم تاثیر چندانی بر ضریب غیرخطی ندارد اما سبب افزایش ولتاژ شکست بدلیل کاهش اندازه دانه می‌شود.