بررسی رفتار غیرخطی فیلم های کامپوزیتی تهیه شده بر اساس اکسیدروی و پلی پیرول

امروزه، به طور گسترده برای محافظت مدارهای الکترونیکی، میکرو الکترونیکی و تجهیزات الکتریکی از مقاومت¬های غیر¬خطی بر پایه مواد کامپوزیتی استفاده می¬شود. نیم¬رساناهای کامپوزیتی خواص و کاربردهای گسترده¬ای از خود نشان می¬دهند. در بین تحقیقات گسترده صورت گرفته روی نیم¬رساناهای کامپوزیتی، سرامیک¬هایی تهیه شده بر پایه اکسیدروی وجود دارند. با تبدیل میکروالکترونیک¬ به نانوالکترونیک¬، نیاز به محدود کننده¬هایی با ولتاژ پایین بیشتر خواهد شد. اخیراً واریستورهای پلیمری کامپوزیتی جدیدی برای کاربردهای ولتاژ پایین در حال تهیه هستند. در قیاس، واریستورهای کامپوزیتی جدید ولتاژهای آستانه کمتری نسبت به واریستورهای کامپوزیتی موجود دارند. بعلاوه ضریب غیر¬خطی آن¬ها نیز بالاست. بزرگترین مزیت کامپوزیت¬ها، پایداری و سختی آن¬ها در برابر سبکیشان است. کامپوزیت¬ها مقاومت مکانیکی بالایی در برابر گرما و خوردگی دارند و همینطور انعطاف پذیر هستند. از زمان کشف آن¬ها، پلیمرها تنها به عنوان عایق در نظر گرفته می¬شدند؛ با وجود این، اخیراً امکان تولید پلیمرهای رسانا با رسانندگی بالاتری نسبت به مس وجود دارد. معمولاً ساختار پیچیده آن¬ها باعث عملکرد پلیمرهای رسانا به عنوان نیم¬رساناها می¬شود. واریستورهای اکسیدروی قطعات الکترونیکی هستند که عمل اولیه آن¬ها دریافت و محدود کردن مکرر ولتاژهای سورج گذرا بدون تخریب است. آن¬ها ویژگی¬های "جریان-ولتاژ" غیر¬خطی بالایی شبیه به دیود زنر دارند. در این کار تجربی، واریستورهای کامپوزیتی از درصدهای مختلفی از اکسیدروی و پلیمر به شکل دیسکهای دایروی به قطر 10 میلی¬متر ساخته شدند. در هر ترکیب، پودرها در نسبت¬های مناسب مخلوط شده و به صورت دیسک¬هایی پرس شدند. برای بررسی مشخصه i-v، نمونه¬ها در یک مدار قرار داده شدند و با اعمال ولتاژهای مختلف، جریان عبوری از نمونه¬ها اندازه¬گیری شد. نتایج بدست آمده برای واریستورهای اکسیدروی-پلیمر که توسط روش پرس تهیه شده¬اند را می¬توان به صورت زیر خلاصه کرد: با افزایش مقدار اکسیدروی در ساختار واریستورها، ولتاژ شکست، پسماند و جذب افزایش می¬یابد؛ در حالیکه ضریب غیر¬خطی، جریان نشتی و گاف انرژی نوری آن¬ها کاهش می¬یابد. با افزایش مقدار پلیمر در ساختار واریستورها، ولتاژ شکست، پسماند و ضریب غیر¬خطی کاهش و جریان نشتی افزایش می¬یابد.