화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2013년 가을 (11/06 ~ 11/08, 제주롯데호텔)
권호 19권 2호
발표분야 A. 전자/반도체 재료(Electronic and Semiconductor Materials)
제목 MgO 함량이 Ca-ZnO 바리스터의 입계 특성에 미치는 영향
초록 ZnO 바리스터는 다양한 크기의 디스크와 칩으로 제조되어 전력계통과 전자기기에서 과전압 및 각종 써지(surge)로부터 회로 등을 보호하는 소자로 널리 사용되고 있으며, TVS diode와 시장을 공유하고 있어 성능 개선이 요구되고 있다. ZnO 바리스터의 조성은 액상소결 첨가제의 종류에 따라 크게 Bi2O3계와 Pr6O11계로 대별되며, Bi-계 미세구조가 Pr-계 보다 복잡하고 입계특성 제어가 어려운 것으로 알려져 있다. TVS diode와 경쟁하기 위해서는 ZnO 바리스터의 성능을 개선해야 하는데 이에 가장 중요한 인자로는 각종 첨가제의 종류와 역할을 명확히 규명하고 제어하는 데 있다. 따라서 본 연구에서는 새롭게 개발된 Ca-ZnO계 바리스터에서 MgO 함량(0~30 at%)에 따른 입계 특성 변화를 I-V 특성과 impedance and modulus spectroscopy (IS & MS)로 분석하였다. 그 결과, MgO 함량이 증가할수록 바리스터의 비선형성이 크게 높아졌으며(α~100), 입계 겉보기 활성화 에너지는 ~1.0 eV로 MgO 함량에 따라 다소 높아지는 경향을 나타내었다. IS & MS 결과를 이용하여 입계의 전기적 특성의 변화와 등가회로 해석을 통해 MgO의 첨가효과를 보다 명확하게 규명하고자 하였다.
저자 홍연우, 김유비, 이영진, 김세기
소속 한국세라믹기술원
키워드 ZnO varistor; 입계; impedance spectroscopy; MgO
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