• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.178-178
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• 2008

ZnO 바리스터는 인가되는 전압에 따라 저항이 변하는 전압 의존형 저항체이며 각종 전기 전자 정보통신용 제품에 정전기(ESD) 대책용 소자로 폭 넓게 사용되는 전자 세라믹스 부품이다. 특별히 Bi-based ZnO 바리스터는 다양한 상(phase)으로 구성되어 있으며 그 입계의 전기적 특성은 소량 첨가되는 dopant의 종류에 따라 다양하게 변하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 Bi-based ZnO 바리스터 (ZnO-$Bi_2O_3$, ZnO-$Bi_2O_3-Mn_3O_4$)에서 각종 유전함수$(Z^*,M^*,\varepsilon^*,Y^*,tan{\delta})$를 이용하여 입계의 주파수-온도에 대한 특성을 살펴 보았다. 일반적인 ZnO 바리스터 제조법으로 시편을 제작하여 78K~800K 온도 범위에서 각종 유전함수를 이용하여 복소 평면도(complex plane plot)와 주파수 응답도(frequency explicit plot)의 방법으로 defect level과 입계 특성(활성화 에너지, 정전용량, 저항, 입계 안정성 등)에 대하여 고찰하였다. ZnO-$Bi_2O_3$(ZB)계와 ZnO-$Bi_2O_3-Mn_3O_4$(ZBM)계 모두 상온 이하의 온도에서 $Zn_i$와 $V_o$의 결함이 나타났으며, 이들의 결함 준위는 각 유전함수에 따라 다소 차이가 났다. 입계 특성으로 ZB계는 이상구간(560~660K)을 전후로 1.15 eV $\rightarrow$ 1.49 eV의 활성화 에너지의 변화가 나타났지만, ZBM계는 이러한 현상이 나타나지 않았다. 또한 입계 전위 장벽의 온도 안정성에 대해서는 Cole-Cole model을 적용하여 분포 파라미터 (distribution parameter; $\alpha$)를 구하여 고찰하였다. ZB계의 입계 안정성은 온도에 따라 불안정해 졌지만, ZBM계는 안정하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1998년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.343-346
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• 1998

Degradation characteristics of the Pr-based ZnO varistor with $Y_2O_3$content (0.0-4.0 mol!%j were investigated. It was appeared that the variation of the J-E characteristics in the reverse direction before and after the applied stress with increasing $Y_2O_3$ content was larger than that of the forward direction but the variation was extrernly small. For all varistor, the leakage current with the stress time during the applied stress somewhat increased initialy but afterthat was almost constant or slightly decreased. The overall varistor voltage and nonlinear coefficient were less than 5%. Especially, in the case of Pr-based ZnO varistor containing 2.0 mol% to 4.0 mol% $Y_2O_3$, the variation of breakdown voltage and nonlinear coefficient was less than 1% and 5%. respectively. As a result, they showed good stability.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.842-848
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• 1998

The stability of paraseodymium-based zinc oxide varistor consisting of Zn-Pr-Co-Cr-Y oxide was investigated according to yttria additives under different stress conditons, such as 0.8V\ulcorner\ulcorner/373K/12h and 0.85V\ulcorner\ulcorner/393K/12h. Wholly, all varistor after the stress showed nearly symmetric and stable I-V characteristics. Particularly, in the case of 2.0mol% and 4.0mol% yttria-added varistor showing a good I-V characteristics, the varation rate of varistor voltage were less 1% and that of nonlinear coefficient were about degree of 5%, and what is remarkable, leakage current with increasing stress time during the applied stress was almost constant. It the light of these facts, it is estimated that varistor constituents having 2.0mol% and 4.0mol% yittria, respectively, will be utilized to various application fields.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권11호
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• pp.1067-1072
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• 2003

Zn-Pr-Co-Cr-Dy 산화물계로 구성된 바리스터 세라믹스의 전기적 안정성을 몇 가지 DC 가속열화 스트레스 조건하에서 0.0∼2.0 mol% Dy$_2$O$_3$ 첨가량의 변화에 따라 조사하였다. 바리스터 세라믹스의 밀도는 Dy$_2$O$_3$ 첨가량이 0.5 mol%까지 증가하였으며, 보다 많이 첨가하면 감소하는 것으로 나타났다. 밀도는 전도경로와 밀접한 관계로 인해서 안정성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. Dy$_2$O$_3$ 첨가는 바리스터 세라믹스의 비직선 지수를 45 이상, 누설전류를 대략 1.0 $\mu$A 이하로 비직선성을 크게 개선시켰다. DC 스트레스 조건 0.95 V$_{1mA}$/15$0^{\circ}C$/24 h에서 안정성을 조사한 결과, 0.5 mol% 첨가시 상대적으로 가장 높은 안정성을 나타내었다. 전압-전류특성에 있어서 바리스터 전압, 비직선 지수, 누설전류의 변화율은 각각 -0.9%, -14.4%, +483.3%이었으며, 유전특성에 있어서 비유전율 및 손실계수의 변화는 각각 +7.1%, +315.4%이었다. 그 외의 바리스터 세라믹스는 낮은 밀도 때문에 열폭주 현상을 나타내는 매우 불안정한 특성을 나타내었다.다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제6권2호
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• pp.98-108
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• 1993

전자 전기 회로는 낙뢰, 인체에 대전된 전하의 방전 및 스위칭 동작에 의해서 생긴 광도 써어지 전압이 침입하는 경우가 종종 발생하게 된다. 그러한 이상전압에 대해서 회로를 보호하기 위해서 회로의 절연내력을 증기시키거나 보호장치를 부착한다. 일반적으로 경제적인 면을 고려하여 보호장치를 부착하는 방법을 채택하고 있다. 지금까지 과전압 흡수소자로서 SiC, 제너 다이오드, 방전갭 및 ZnO 바리스터의 구조, 제조방법, 전기적인 특성, 응용범위 및 앞으로의 개발 과제에 대해서 소개하고져 한다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제11권4호
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• pp.109-116
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• 1997

I본 논문은 교류 전원용 바리스터와 LC필터를 조합한 서지 보호장치에 대해서 기술하였다. 지금까지 교류 전류용 서지 보호장치로써 바리스터만이 주로 사용되어 왔으나, 이것은 급상승하고 높은 잔류전압 때문에 보호되어야 할 장비에 해로운 결과를 초래하는 경우도 있다. 따라서 본 연구에서는 교류 전원용 서지 보호장치의 차단 성능을 향상시키기 위하여 바리스터와 LC필터로 구성된 조합형 서지 보호장치를 설계.제작하였다. 그리고 서지 보호장치의 동작특성과 차단 성능의 분석에 대한 실험을 1.2/50[$\mu\textrm{s}$] 임펄스 발생기를 적용하여 수행하였다. 결론적으로 본 연구에서 제시한 조합형 서지보호장치는 서지 전압을 더욱 낮게 제한할 수 있고, dV/dt의 값을 매우 낮은 값으로 감소시키며, LC필터에 의한 출력단의 고주파 전압을 효과적으로 감쇠시킬수 있기 때문에 전자시스템의 손상과 전도를 더욱 더 효과적으로 방지할 수 있다.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권11호
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• pp.1044-1050
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• 2000

ZnO-Pr$_{6}$O$_{11}$-Co$_3$O$_4$-CaO 사성분계에 SiO$_2$를 0.4at%까지 첨가하여 1180, 1200 및 125$0^{\circ}C$에서 소성하여 미세구조 및 전기적인 특성을 조사하였다. 소성온도 120$0^{\circ}C$ 이상에서 치밀한 시편을 얻을 수 있었고, Si는 주로 입계에 분포하고 있으며, SiO$_2$첨가는 결정립성장을 억제하였다. 이 현상은 고상소결만이 일어나 120$0^{\circ}C$에서 소결된 시편과 액상소결이 일어난 125$0^{\circ}C$에서 소결된 시편 모두에서 관찰되었으며, SiO$_2$첨가에 의한 기공의 증가에 기인하는 것으로 판단된다. SiO$_2$의 첨가에 의해 바리스터의 비선형계수가 크게 변화하였으며, 시편의 소성과정이 고상소결인 경우 비선형계수가 증가한 반면 액상소결인 경우에는 감소하였다. 적절한 양의 SiO$_2$(약 0.3at%)를 첨가하여 액상이 형성되지 않는 120$0^{\circ}C$에서 소성하여 80 이상의 비선형계수를 갖는 바리스터를 제조할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권3호
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• pp.286-293
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• 2002

소성온도에 따른 ZnO계 적층형 세라믹 칩 바리스터(약칭 MLV)의 미세구조와 전기적 특성의 변화를 조사하였다. 소성온도 1100$^{\circ}$C에서 Ag/Pd(7:3) 내부전극층의 두께가 불균일하게 변화하면서 부분적인 공극이 발생하기 시작하고, 1150$^{\circ}$C에서는 상당한 전극 패턴의 소멸과 박리가 관찰되었다. 950$^{\circ}$C로 소성한 MLV의 경우 누설전류의 열화가 특히 컸는데 이는 미반응의 pyrochlore상이 잔류하여 액상과 천이원소의 균일한 분포가 일어나지 않았기 때문이라 사료된다. 1100$^{\circ}$C 이상의 온도로 소성한 경우에는 바리스터 특성 및 그 재현성의 저하가 관찰되었는데, 이는 내부전극의 소멸, 전극물질과 소체의 반응, 그리고 $Bi_2O_3$의 휘발에 기인한 것으로 보인다. 한편, 950∼1100$^{\circ}$C의 전 소성온도 범위에 걸쳐 온도가 증가할수록 정전용량과 누설전류는 증가하고 항복전압과 피크전류는 감소하였으나, 비선형계수와 클램핑 비는 각각 ∼30 및 1.4로 거의 일정한 값을 유지하였다. 특히 1000∼1050$^{\circ}$C 소성체의 경우 칩 바리스터에 적합한 바리스터 특성이 재현성 있게 나타났다. 결과적으로 Ag/Pd(7:3) 합금은 1050$^{\circ}$C의 동시 소성 온도이하에서는 $Bi_2O_3$를 함유한 대부분의 ZnO계 MLV의 내부전극으로 충분히 사용가능한 것으로 판단된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권10호
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• pp.943-948
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• 2003

Dy$_2$ $O_3$의 첨가량이 0.0∼2.0 ㏖% 범위인 Zn-Pr-Co-Cr-Dy 산화물계 바리스터의 미세구조 및 전기적 특성을 조사하였다. Dy$_2$ $O_3$의 첨가량을 증가시킴에 따라 평균 결정립 크기는 18.2∼4.6 $\mu\textrm{m}$ 범위로 감소하였으며, 세라믹스 밀도는 5.49∼4.64 g/㎤ 범위로 감소하였다 Dy$_2$ $O_3$가 첨가된 바리스터는 Dy$_2$ $O_3$가 첨가되지 않은 바리스터에 비해 비직선 지수가 9배이상 증가하는 현저한 비직선성의 증가를 나타내었다. 0.5∼l.0 ㏖% 범위의 Dy$_2$ $O_3$가 첨가된 바리스터는 비직선 지수가 55 이상이고 누설전류가 1.0 $\mu\textrm{A}$ 이하의 높은 비직선성을 나타내었다. C-V특성에 있어서, 도너농도 및 계면상태밀도는 Dy$_2$ $O_3$의 첨가량 증가에 따라 각각 (4.66∼0.25)${\times}$$10^{18}$/㎤, (5.70∼1.39)${\times}$$10^{12}$/$\textrm{cm}^2$ 범위에서 감소하는 경향을 나타내었다. 유전손실계수는 Dy$_2$ $O_3$의 첨가량 증가에 따라 0.5 ㏖% 첨가시 최소치 0.0023을 정점으로 하여 다시 증가하는 경향을 나타내었다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제15권7호
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• pp.3-10
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• 2002