Thermischer und elektrischer Durchschlag im Vergleich zur Zuverlässigkeit von Ta2O5 unter beiden – bipolaren Vorspannungsbedingungen
Geschrieben von: P. Vašina | T. Zedníček | Z. Sita | J. Sikula | J. Pavelka
Abstract:
Unsere Untersuchung von Durchschlägen ist hauptsächlich darauf ausgerichtet, grundlegende Parameter zu finden, die das Phänomen sowie seine Auswirkungen auf die Zuverlässigkeit und Qualität des Endprodukts beschreiben, d. h. einen „GUTEN“ Tantalkondensator. Im Grunde kann ein Durchschlag durch eine Reihe aufeinanderfolgender Prozesse verursacht werden: thermischer Durchschlag aufgrund der Erhöhung des Leitwerts durch Joule-Erhitzung, Lawinen- und Feldemissionsbruch, ein elektromechanischer Durchschlag aufgrund der Anziehungskräfte zwischen den Elektroden, elektrochemische Verschlechterung, Dendritenbildung usw. Durchschlag verursacht Zerstörung im Isolator und an den Elektroden, hauptsächlich durch Schmelzen und Verdampfen, manchmal gefolgt von Entzündung. Die Art des Durchschlags kann anhand der VA-Eigenschaften ermittelt werden. Daher haben wir die Betriebsparameter sowohl im Normalmodus (Ta ist eine positive Elektrode) als auch im Rückwärtsmodus (Ta ist eine negative Elektrode) untersucht. Im Rückwärtsmodus haben wir festgestellt, dass der thermische Durchschlag durch eine Erhöhung des elektrischen Leitwerts durch Joule-Erhitzung eingeleitet wird. Folglich folgt ein Rückkopplungszyklus bestehend aus Temperatur – Leitfähigkeit – Strom – Joule-Wärme – Temperatur. Im Normalbetrieb kann ein elektrischer Durchschlag durch Erhöhung des elektrischen Leitwertes in einem Kanal mittels eines elektrischen Impulses hervorgerufen werden und die gespeicherte Ladung führt zur Zerstörung der Probe. Beide Durchschläge haben ein stochastisches Verhalten und können im Vorfeld kaum lokalisiert werden.
TECHNISCHES PAPIER HERUNTERLADEN
Unsere Untersuchung von Durchschlägen ist hauptsächlich darauf ausgerichtet, grundlegende Parameter zu finden, die das Phänomen sowie seine Auswirkungen auf die Zuverlässigkeit und Qualität des Endprodukts beschreiben, d. h. einen „GUTEN“ Tantalkondensator. Im Grunde kann ein Durchschlag durch eine Reihe aufeinanderfolgender Prozesse verursacht werden: thermischer Durchschlag aufgrund der Erhöhung des Leitwerts durch Joule-Erhitzung, Lawinen- und Feldemissionsbruch, ein elektromechanischer Durchschlag aufgrund der Anziehungskräfte zwischen den Elektroden, elektrochemische Verschlechterung, Dendritenbildung usw. Durchschlag verursacht Zerstörung im Isolator und an den Elektroden, hauptsächlich durch Schmelzen und Verdampfen, manchmal gefolgt von Entzündung. Die Art des Durchschlags kann anhand der VA-Eigenschaften ermittelt werden. Daher haben wir die Betriebsparameter sowohl im Normalmodus (Ta ist eine positive Elektrode) als auch im Rückwärtsmodus (Ta ist eine negative Elektrode) untersucht. Im Rückwärtsmodus haben wir festgestellt, dass der thermische Durchschlag durch eine Erhöhung des elektrischen Leitwerts durch Joule-Erhitzung eingeleitet wird. Folglich folgt ein Rückkopplungszyklus bestehend aus Temperatur – Leitfähigkeit – Strom – Joule-Wärme – Temperatur. Im Normalbetrieb kann ein elektrischer Durchschlag durch Erhöhung des elektrischen Leitwertes in einem Kanal mittels eines elektrischen Impulses hervorgerufen werden und die gespeicherte Ladung führt zur Zerstörung der Probe. Beide Durchschläge haben ein stochastisches Verhalten und können im Vorfeld kaum lokalisiert werden.
