Bi掺杂对直流ZnO电阻片缺陷结构和电性能的影响

• 作者: 赵霞 时卫东 张搏宇 吕雪斌 沈海滨
• 来源期刊: 电瓷避雷器
• 关键词: ZnO电阻 缺陷结构 松弛极化 活化能
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 避雷器|Surge Arresters
• 页码范围: 62-68
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16188/j.isa.1003-8337.2021.04.010

摘要

普遍认为,Bi2O3是ZnO电阻片形成晶界势垒及非线性伏安特性的基础,然而Bi元素对构成势垒的缺陷结构的作用机制仍不清楚.基于一种优化的介电谱,笔者研究了Bi2O3含量对现代直流ZnO电阻片本征点缺陷锌填隙和氧空位、非本征缺陷晶间相结构和界面态的作用机制.实验结果表明,Bi掺杂使得晶界势垒结构发育完善,所以掺入Bi元素后试样才具有优异的非线性特性.Bi2O3促进晶界氧传输和吸附,进而有效提升界面态密度,调控本征点缺陷浓度.特别地,Bi2O3掺杂量达到1.2 mol％时,富Bi相形成具有更高氧离子传导率的δ-Bi2O3,对本征点缺陷起抑制作用.本研究为进一步开发高性能电阻片提供理论基础及数据依据.