| 采用Ga掺杂的具有低泄漏电流和高稳定性避雷器ZnO压敏电阻 |
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| 引用本文： | 刘冬季,马圆圆,何金柏,王昊,周远翔,孙冠岳,赵洪峰.采用Ga掺杂的具有低泄漏电流和高稳定性避雷器ZnO压敏电阻[J].物理学报,2023(6):290-298. |
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| 作者姓名： | 刘冬季 马圆圆 何金柏 王昊 周远翔 孙冠岳 赵洪峰 |
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| 作者单位： | 1. 国网宁夏电力有限公司宁东供电公司;2. 山东大学电气工程学院;3. 清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室;4. 德州学院能源与机械学院;5. 新疆大学电气工程学院电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室新疆大学风光储分室 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(批准号:51777162)资助的课题~~； |
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| 摘 要： | 为了获得性能更为稳定的ZnO压敏电阻,研究了含有Ga掺杂的ZnO压敏电阻的稳定特性,对所获得的实验样品的微观结构和电气特性进行了电子显微镜扫描测试、电压-电流非线性特性测试、电容-电压特性测试、X-射线衍射谱测试、能谱扫描测试、介质损耗测试及交流加速老化测试.实验结果表明,随着Ga掺杂量的进一步增加, Ga离子占据了ZnO晶格上的空位,增加了界面态密度,提高了肖特基势垒高度,一方面降低了ZnO压敏电阻的泄漏电流密度,另一方面抑制了耗尽层中自由电子的迁移,提高了ZnO压敏电阻在高荷电率环境下的稳定特性. Al离子固溶到ZnO晶格当中,产生大量的自由电子,降低了ZnO晶粒的电阻率,从而有效降低了ZnO压敏电阻在通过大电流时的残压比.当Ga的掺杂摩尔分数达到0.6%时,泄漏电流密度为0.84μA/cm2,残压比为1.97,非线性系数为66,其肖特基势垒高度为1.81 eV.在115℃环境下,对试验样品施加87%E1 mA,89%E1 mA和91%E1 mA的交流加速老化电压,老化时间为1000 h,老化系数分别为0.394, 0.437和0.550.此研究将有助于进一步...
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| 关 键 词： | ZnO压敏电阻 老化稳定性 电气特性 荷电率 |
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