Contribution à l'étude du comportement des varistances à base d'oxyde de zinc, par la mesure des impédances complexes à basse et à moyenne fréquences

par Khalaf Al-Abdullah

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de Ai Buï.

Soutenue en 1991

à Toulouse 3 .

mots clés

• Impédance électrique
• Varistances
• Zinc

Résumé

Ce travail montre que la representation des impedances complexes des varistances a base de zno, dans le plan de nyquist, pour les frequences de 10##3 a 7. 10#6 hz, donne des arcs de cercles ayant leur centre sur l'axe des reels lorsque t est inferieur a 120c, en accord avec le modele de debye et en dessous de cet axe pour t superieur conformement au modele empirique de cole-cole. Il met en evidence que cette mesure est une methode permettant d'estimer la resistance, rcc, en courant continu et de determiner la resistance de grains rg (0,03 ohm), les energies d'activation, le facteur d'heterogeneite du materiau et le temps de relaxation. Ce dernier parametre diminue si les temperatures de mesures augmentent ainsi qu'apres l'application d'impulsions de forte energie. Par contre, le facteur d'heterogeneite croit lorsque t augmente et apres degradation. La variation de ces parametres caracterisant la varistance est due au changement de la concentration des donneurs et a celui des etats de surface (pieges) responsables de la formation de la barriere de schottky. Cette methode est appliquee a l'etude des processus de degradation des varistances. Elle etablit une correlation entre les parametres de l'impedance et les caracteristiques j-e. En effet, elle montre, apres degradation, que le courant de fuite et le facteur d'heterogeneite augmentent; par contre, la hauteur de barriere et la constante de temps diminuent. L'analyse de la fonction de distribution des temps de relaxation, determinee par cette methode, permet d'evaluer le degre d'homogeneite des barrieres dont dependent les proprietes electriques de la varistance

Titre traduit

A contribution to the study of low and medium frequency behaviour of zinc oxide based varistor by ac impedance measurements

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