تغییر رفتار اهمی به غیراهمی در وریستورهای اکسید قلع تهیه شده به روش سینترینگ پلاسمای جرقه ای با استفاده از آنیل حرارتی در اتمسفر اکسیژن

هدف از این تحقیق، ساخت بدنه وریستور اکسید قلع با استفاده از فرایند سینترینگ پلاسمای جرقه ای و ارزیابی ریزساختار و خواص الکتریکی آن است. مطالعات ریزساختاری و فازی با استفاده از پراش اشعه ایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و عبوری (tem) انجام شد. بدنه متراکم با دانسیته نسبی در حدود %5/98 با ریزساختاری تک فاز با استفاده از فرایند سینترینگ پلاسمای جرقه ای در دمای 650 درجه سانتی گراد به مدت 15 دقیقه بدست آمد. اندازه متوسط دانه در این بدنه برابر 380 نانومتر بود. پس از بررسی خواص الکترکی، مشاهد شد که نمونه های بدست آمده از خود رفتار اهمی نشان دادند. برای بازیابی خواص غیراهمی، نمونه در دمای مختلف 950 تا 1050 درجه سانتی گراد در اتمسفر اکسیژن آنیل شدند. در نمونه آنیل شده در دمای 1050 درجه سانتی گراد، ضریب غیرخطی 12 و ولتاژ شکست 450 ولت بر میلی متر قابل دستیابی است که حاکی از تشکیل سدهای شاتکی دوگانه با ارتفاع مناسب است.

ohmic to non-ohmic transition in tin oxide varistors prepared by spark plasma sintering method using thermal annealing in oxygen atomsphere

the aim of this research is to make tin oxide varistor body using spark plasma sintering process and evaluate its microstructure and electrical properties. phase and microstructural studies were carried out using x-ray diffraction (xrd), scanning electron microscopy (sem) and transmission electron microscopy (tem). a dense body with a relative density of about 98.5% with a single-phase microstructure was obtained using the spark plasma sintering process at a temperature of 650 °c for 15 min. the average grain size in this body was 380 nm. after examining the electrical properties, it was observed that the obtained samples showed ohmic behavior. to recover the non-ohmic properties, the samples were annealed at different temperatures from 950 to 1050 °c in an oxygen atmosphere. in the annealed sample at a temperature of 1050°c, a nonlinear coefficient of 12 and a breakdown voltage of 450 v/mm can be achieved, which indicates the formation of double schottky barriers with a suitable height.