Електроміграційна модель деградації металооксидних варисторних структур
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe57.3.330Ключові слова:
-Анотація
Наведено результати моделювання впливу міграції іонів у напівпровідникових кристалітах оксиду цинку при тривалому протіканні робочого електричного струму на вольт-амперні характеристики варисторних структур і визначення умов та параметрів, придатних для контролю процесу їхньої незворотної деградації.
Встановлено, що більш схильна до змін (накопичення приповерхневої концентрації донорів, зменшення висоти й товщини) складова міжкристалітного потенціального бар'єра, яка утворюється областю просторового заряду кристаліта, є зворотно зміщеною під час протікання деградаційного струму. У процесі деградації варисторна ділянка прямої (стосовно струму деградації) гілки вольт-амперної характеристики (ВАХ) більше зміщується в область менших напруг, а струм витоку більше зростає для слабонелінійної ділянки зворотної гілки ВАХ.
Показано відповідність тенденцій зміни основних варисторних параметрів (зниження класифікаційної напруги, зменшення коефіцієнта нелінійності та збільшення струму витоку), котрі одержані з аналізу розвинутої моделі, відомим експериментальним даним і можливість оцінки коефіцієнта дифузії заряджених донорів та використання цього параметра у контролі працездатності виробів на основі варисторних оксидно-цинкових структур з тунельною вольт-амперною характеристикою.
Посилання
Kh.S. Valeev and V.B Kvaskov, Nonlinear Metal-Oxide Semiconductors (Energoizdat, Moscow, 1983) (in Russian).
T.K. Gupta, J. Am. Ceram. Soc. 73, 1817 (1990).
https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1990.tb05232.x
A.S. Tonkoshkur, A.Yu. Lyashkov, I.V. Gomilko, and A.V. Ivanchenko, Neorg. Mater. 36, 892 (2000).
https://doi.org/10.1007/BF02758435
Dogxiang Zhou, Gongchun Zhang, and Shuping Gong, Mater. Sci. Eng. B 99, 412 (2003).
https://doi.org/10.1016/S0921-5107(02)00453-1
H.S. Domingos, J.M. Carlsson, P.D. Bristowe, and B. Hellsing, Interface Sci. 12, 227 (2004).
https://doi.org/10.1023/B:INTS.0000028652.75962.10
B.H. Lee and S.M. Kang, Curr. Appl. Phys. 6, 844 (2006).
https://doi.org/10.1016/j.cap.2005.03.004
Jun Liu, Jinliang He, Jun Hu, Wangcheng Long, and Rong Zeng, J. Am. Ceram. Soc. 93, 2473 (2010).
A. Iga, Jpn. J. Appl. Phys. 19, 201 (1980).
https://doi.org/10.1143/JJAP.19.201
B.K. Avdeenko, A.S. Tonkoshkur, I.M. Chernenko, A.I. Ivon, and A.I. Shchelokov, Elektron. Tekhn. Ser. 5. Radiodet. Radiokomp. 41, 17 (1980).
V.O. Makarov, A.S. Tonkoshkur, and I.M. Chernenko, Elektron. Tekhn. Ser. 5. Radiodet. Radiokomp. 70, 18 (1988).
P. Kjstic, O. Milosevic, D. Uskovic, and M.M. Ristic, Physica B+C 150, 175 (1990).
W. Moldenhauer, K.H. Bather, W. Bruckner et al., Phys. Status Solidi A 67, 533 (1981).
https://doi.org/10.1002/pssa.2210670223
Y.H. Chiang and W.D. Kingery, J. Appl. Phys. 53, 1765 (1982).
https://doi.org/10.1063/1.331647
A.V. Ivanchenko and A.S.Tonkoshkur, in Photoelectronics, (Astroprint, Odessa, 2003), Vol. 12, p. 18 (in Russian).
A.V. Ivanchenko, A.S. Tonkoshkur and V.O. Makarov, J. Eur. Ceram. Soc. 24, 3709 (2004).
https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2003.12.004
K. Eda, A. Iga, and M. Matsuoka, J. Appl. Phys. 51, 2678 (1980).
https://doi.org/10.1063/1.327927
T.K. Gupta and W.D. Carlson, J. Mater. Sci. 20, 3347 (1985).
https://doi.org/10.1007/BF01113755
K. Sato and Y. Takada, J. Appl. Phys. 53, 8819 (1982).
https://doi.org/10.1063/1.330433
Sh. M. Gansali and A.M. Gashimov, Probl. Energet. No. 2, 67 (2005).
V.B. Kvaskov, Semiconductor Devices with Bipolar Conductivity (Energoatomizdat, Moscow, 1988) (in Russian).
A.V. Ivanchenko and A.S. Tonkoshkur, Multidisc. Model. Mater. Struct. 3, 477 (2007).
https://doi.org/10.1163/157361107782106375
A.S. Tonkoshkur, Elektron. Tekhn. Ser. 5. Radiodet. Radiokomp. 83, 15 (1991).
R. Einzinger, in Polycrystalline Semiconductors: Physical Properties and Applications, edited by G. Harbeke (Springer, New York, 1985), p. 228.
A.S. Tonkoshkur, I.M. Chernenko, and V.L. Subbota, Neorg. Mater. 31, 791 (1995).
V.I. Strikha, Contact Phenomena in Semiconductors (Vyshcha Shkola, Kyiv, 1982) (in Russian).
I.P. Kuzmina and V.A. Nikitenko, Zinc Oxide. Synthesis and Optical Properties (Nauka, Moscow, 1984) (in Russian).
A.S. Tonkoshkur, Fiz. Tverd. Tela 32, 2260 (1990).
B.I. Shklovskii and A.L. Efros, Electronic Properties of Doped Semiconductors (Springer, Berlin, 1984).
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
