半导体电压敏感元件召开学术年会

2008-02-20 15:28:20 来源:大比特资讯 点击:2121

      中国电子学会敏感技术分会电压敏专业第十四届学术年会于2007年10月29日至11月2日在福建省厦门市召开,出席会议的代表有108人,大比特(香港)资讯出版有限公司主办的《半导体器件应用》杂志为本届学术年会编辑出版了论文集专刊。
      这次会议展示了一年来我国电压敏元件在配方工艺、原料制备、防雷应用、仿真测量、标准化方面的发展与最新成就,探讨电压敏元件的发展趋势,为全国从事该领域的有关研究、教学、生产的科技人员提供一个学术与技术交流的机会,以促进我国该领域的科学技术进步和产业发展。
      氧化锌压敏电阻器是一种电阻值对外加电压敏感的半导体敏感元件,其主要功能是辨别和限制瞬态过电压,反复使用不损坏。它的电流(I)—电压(V)特性是非线性的,与稳压二极管相似,但与二极管不同,压敏电阻器能在两个极性上相等的限制过电压,于是呈现的I—V特性很像两个背对背的二极管。压敏电阻器能用于交流和直流场合,电压范围从几伏到几千伏,电流范围从毫安到几千安。压敏电阻器还附加有高能量吸收能力的特性,从几焦耳到几千焦耳。它的通用性使得压敏电阻器在半导体工业和电力工业、雷电防护得到广泛的应用。

1 快报
      快报是迅速扼要地报道最新的重要研究成果的一种论文简略形式。快报力求在时效上“快”,把研究进展与成果作出了有说服力的论述。
      (1)报道了氧化锌压敏电阻8/20μs冲击电流下的伏安特性。发现电流上升沿的伏安特性曲线和电流下降沿的伏安特性曲线不相互重合;在电流相同的情况下,电流上升时的压降总是大于电流下降时的压降。这一现象的发现可推断为与压敏电阻导通时的过渡过程有关。利用“空穴诱导隧道击穿”理论对8/20μs冲击电流下的全过程伏安特性现象作出了定性的理论解释。
      (2)对压敏电阻器(MOV)的工频过电压耐受能力进行科学客观的测定,提出MOV的最大工频热稳定电压能较好的反应MOV的工频过电压耐受能力,应当作为MOV工频过电压耐受能力的测定指标。

2 邀请报告
      限制电压最适合表征氧化锌压敏电阻器的浪涌抑制特性。文章就表征氧化锌压敏电阻器浪涌抑制特性/能力的概念进行论述,论证了冲击放电电压、残压、箝位电压各概念与限制电压概念,用于表征氧化锌压敏电阻器浪涌抑制特性/能力的适合性。充分阐述了限制电压概念,阐明了冲击放电电压、残压、箝位电压的基本含义,澄清了对氧化锌压敏电阻器限制电压概念的误解,确认限制电压是用于表征氧化锌压敏电阻器浪涌抑制特性/能力的最合适概念。

3 配方工艺
      (1)研究了Er2O3掺杂对ZnO压敏电阻微观结构和电性能的影响。在ZnO压敏电阻中加入Er2O3不仅可以提高压敏电压V1mA,同时还可改善非线性系数和漏电流特性。当Er2O3的添加量为0.8mol%时,压敏电压V1mA约为360V/mm,非线性系数α达到80,8/20μs大电流冲击通流能力达到1.6kA/cm2。
      (2)为了提高ZnO压敏电阻器的性能,采用湿化学法的sol—gel法制备复合纳米添加剂。制成的压敏电阻元件具有粉体掺杂均匀,晶粒粒径小,分布均匀,电性能有很大提高,2ms方波能量耐受能力超过710J/cm3,是传统固相合成法的2倍。
      (3)对SrTiO3基压敏陶瓷,采用(Sr0.38Ba0.34Ca0.28)TiO3作为基体材料,用Nb5+离子取代Ti4+离子,Mn作受主掺杂元素的前提下,研究了稀土离子La3+施主掺杂对(Sr,Ba,Ca)TiO3基压敏陶瓷结构和性能的影响。当La2O3=0.4mol%时,(Sr,Ba,Ca)TiO3基压敏陶瓷可获得良好的电性能;压敏电压V10mA=11.19V,非线性系数α=2.93,电容C=31.16nF,介电损耗tanδ=0.43%,压敏电压温度系数KV10mA=0.1%/℃。

4  防雷应用
      对工频过电压耐受能力和8/20μs通流能力的相互影响进行了试验。测试结果表明:工频过电压老化后会使压敏电阻的通流能力下降,但经过8/20μs峰值电流20kA冲击后,压敏电阻的工频过电压耐受能力会增加,在冲击25次左右时达到最大值,随着冲击次数的增加,工频过电压耐受能力会降低。

5 压敏标准
      标准是产品质量的技术基础,没有高水平的标准就没有高质量的产品。采用国外先进标准和高于同行业中国家标准或行业标准,才能增强我国企业和产品竞争力。
      文章综述介绍了国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)、国际电信联盟(ITU)和我们国家标准化管理委员会(SAC)、中国标准化协会(CAS)等标准化组织,以及我国加入世界贸易组织后标准化工作改革情况。
      学会以企业为主体,组织制定了《低压系统中浪涌保护器(SPD)用压敏电阻器(MOV)技术规范》。该企业标准技术先进,经济合理、安全可靠、操作性强,对指导我国SPD用MOV的生产和应用,推进我国防雷过电压保护技术和防雷产业的全面发展具有实用意义。

6 学会精神
      中国电子学会敏感技术分会电压敏专业学部是学术性群众团体组织,是比较自主的、多元开放的民间组织,形成一个公共领域。
      (1)自由。学会非常看重人的自由,对个人来说有了自由就会开心,对整个社会来说有了自由更有创造力,对各个方面的发展都更好。
      (2)参与。参与是我们的责任,也是我们的美德。要通过参与学会的活动,做一些为大众努力的事情,人们才可以成长起来。这一类的精神非常强调互助、合作、友好。
      (3)宽容。不同的群体走在一起,要沟通、联系、行动、合作的话,就要学懂宽容,要接受社会中的差异。甚至有时候,我们要接受矛盾。我们要学懂在学会生活里怎么对话,发展一种方式来处理矛盾。
      学会其实提供了一个网络给人们沟涌互动,形成互信,一块来处理一些公共问题,也帮助经济发展。要追寻一种平衡协调的发展,走向和谐社会。

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