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한국전기전자재료학회 전기전자재료학회논문지 전기전자재료학회논문지 제22권 제11호
발행연도
2009.1
수록면
941 - 948 (8page)

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The present study aims at the examination of the effects of 1 mol% NiO addition on the reaction, microstructure development, resultant electrical properties, and especially the bulk trap and interface state levels of ZnO-Bi2O3-Sb2O3 (Sb/Bi=0.5, 1.0, and 2.0) systems (ZBS). The samples were prepared by conventional ceramic process, and characterized by density, XRD, SEM, I-V, impedance and modulus spectroscopy (IS & MS) measurement. The sintering and electrical properties of Ni-doped ZBS (ZBSN) systems were controlled by Sb/Bi ratio. Pyrochlore (Zn2Bi3Sb3O14) was decomposed more than 100℃ lowered in ZBS (Sb/Bi=1.0) by Ni doping. The reproduction of pyrochlore was suppressed by the addition of Ni in ZBS. Between two polymorphs of Zn7Sb2O12 spinel (α and β), microstructure of ZBSN (Sb/Bi=0.5) composed of α-spinel was more homogeneous than Sb/Bi≥1.0 composed of β-spinel phase. In ZBSN, the varistor characteristics were not improved drastically (non-linear coefficient α = 6∼11) and independent on microstructure according to Sb/Bi ratio. Doping of Ni to ZBS seemed to form (0.33 eV) as dominant bulk defect. From IS & MS, especially the grain boundaries of Sb/Bi=0.5 systems were divided into two types, i.e. sensitive to oxygen and thus electrically active one and electrically inactive intergranular one with temperature.
#ZnO varistor #NiO #Sintering #Electrical property #Impedance and modulus spectroscopy

목차

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A. Mergen / 1997 / Microstructural relations in BZS pyrochlore-ZnO mixtures / J. Euro. Ceram. Soc. 17 (8) : 1049 ~ google schola D.R.Clarke / 1999 / Varistor ceramics / J. Am. Ceram. Soc. 82 (3A) : 485 ~ google schola F. Greuter / 1990 / Electrical properties of grain boundaries in polycrystalline compound semiconductors / Semicond. Sci. Technol. 5 (2) : 111 ~ google schola J. Kim / 1989 / Sintering of zinc oxide doped with antimony oxide and bismuth oxide / J. Am. Ceram. Soc. 72 (8) : 1390 ~ google schola K.Eda / 1989 / Zinc oxide varistors / IEEE Electrical Insulation Magazine 5 (6) : 28 ~ google schola

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