Електроміграційна модель деградації металооксидних варисторних структур
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...
Збережено в:
| Видавець: | Publishing house "Academperiodika" |
|---|---|
| Дата: | 2012 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian English |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2012
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2021305 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Репозиторії
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2021305 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20213052022-01-29T12:18:59Z Електроміграційна модель деградації металооксидних варисторних структур Electromigration Degradation Model of Metal Oxide Varistor Structures Ivanchenko, A.V. Tonkoshkur, A.S. - - 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. Ion migration in zinc-oxide semiconductor crystallites at long periods of the current flow has been simulated, and its influence on the current-voltage characteristics (CVCs) of varistor structures has been analyzed. The conditions and the parameters suitable for monitoring the process of varistor-structure irreversible degradation have been determined. A component of the intergrain potential barrier generated by the space charge region in a crystallite, which turns out reverse-biased at the degradation current flow, was found to be the most prone to changes (the accumulation of near-surface donors, and a reduction of the barrier height and thickness). During the degradation, the varistor section in the direct (with respect to the degradation current) CVC branches becomes more shifted toward lower voltages, whereas the leakage current is more growing in the weakly linear section of the reverse CVC branch. An agreement was obtained between the change tendencies predicted by a developed model for main varistor parameters (a reduction of the classification voltage, a reduction of the nonlinearity factor, and an increase of the leakage current) and the available experimental data. A possibility to estimate the diffusion coefficient of charged donors and to use this parameter to monitor the functionability of devices based on zinc oxide varistor structures with tunnel current-voltage characteristics has been demonstrated. Publishing house "Academperiodika" 2012-03-30 Article Article Peer-reviewed Рецензована стаття application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2021305 10.15407/ujpe57.3.330 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 57 No. 3 (2012); 330 Український фізичний журнал; Том 57 № 3 (2012); 330 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe57.3 uk en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2021305/2037 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2021305/2038 |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian English |
| topic |
- - |
| spellingShingle |
- - Ivanchenko, A.V. Tonkoshkur, A.S. Електроміграційна модель деградації металооксидних варисторних структур |
| topic_facet |
- - |
| format |
Article |
| author |
Ivanchenko, A.V. Tonkoshkur, A.S. |
| author_facet |
Ivanchenko, A.V. Tonkoshkur, A.S. |
| author_sort |
Ivanchenko, A.V. |
| title |
Електроміграційна модель деградації металооксидних варисторних структур |
| title_short |
Електроміграційна модель деградації металооксидних варисторних структур |
| title_full |
Електроміграційна модель деградації металооксидних варисторних структур |
| title_fullStr |
Електроміграційна модель деградації металооксидних варисторних структур |
| title_full_unstemmed |
Електроміграційна модель деградації металооксидних варисторних структур |
| title_sort |
електроміграційна модель деградації металооксидних варисторних структур |
| title_alt |
Electromigration Degradation Model of Metal Oxide Varistor Structures |
| description |
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. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2012 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2021305 |
| work_keys_str_mv |
AT ivanchenkoav elektromígracíjnamodelʹdegradacíímetalooksidnihvaristornihstruktur AT tonkoshkuras elektromígracíjnamodelʹdegradacíímetalooksidnihvaristornihstruktur AT ivanchenkoav electromigrationdegradationmodelofmetaloxidevaristorstructures AT tonkoshkuras electromigrationdegradationmodelofmetaloxidevaristorstructures |
| first_indexed |
2023-03-24T08:59:46Z |
| last_indexed |
2023-03-24T08:59:46Z |
| _version_ |
1795757733834653696 |