Вышедшие номера
Механизмы элементарных актов в кинетике электрического разрушения полимерных и керамических диэлектриков
Слуцкер А.И.1, Гиляров В.Л.1, Каров Д.Д.2, Поликарпов Ю.И.2
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, Санкт-Петербург, Россия
Email: Alexander.Slytsker@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 2 декабря 2010 г.
Выставление онлайн: 19 июня 2011 г.

Исследована кинетика электрического разрушения (пробоя) тонких слоев (15-70 mum) полимеров и керамик в постоянном по знаку поле при 77-480 K. Температурные зависимости долговечности (времени ожидания пробоя) у обоих видов диэлектриков оказались единообразными. При повышенных температурах долговечность диэлектриков экспоненциально зависит от температуры, при низких температурах зависимости нет (атермическое плато). Механизмами элементарных актов, контролирующих процесс подготовки диэлектриков к пробою, являются при повышенных температурах --- термофлуктуационный, надбарьерный переход электронов из ловушки в ловушку; при низких температурах --- туннельный (подбарьерный) переход. Прыжковый транспорт электронов по полю ведет к формированию критических объемных зарядов, вызывающих пробой диэлектриков. Определены величины барьеров перехода (глубины ловушек). Выявлена важная роль нулевой энергии электронов в ловушках при низкотемпературных туннельных переходах. Установлено, что в керамических ловушках нулевая энергия значительно больше, чем в полимерных. Это определяет низкую электрическую прочность керамик при низких температурах по сравнению с полимерами. Отмечена близость значений низкотемпературной долговечности для полимера и керамики при том, что барьер перехода для керамики значительно выше, чем для полимера, а приложенное поле значительно (в десятки раз) ниже. Установлено, что, ловушки электронов в полимерах соответствуют модели кулоновского центра. Для керамики такого соответствия не имеется. Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант N 08-03-00148-а).
  1. С.Н. Койков, А.Н. Цикин. Электрическое старение твердых диэлектриков. Энергия, Л. (1968). 186 с
  2. Электрические свойства полимеров / Под ред. Б.И. Сажина. Химия, Л. (1977). 192 с
  3. В.Р. Регель, А.И. Слуцкер, Э.Е. Томашевский. Кинетическая природа прочности твердых тел. Наука, М. (1974). 560 с
  4. A.L. McKean. IEEE Trans. Power Apparat. Syst. 51, 1, 253 (1976)
  5. В.Б. Бережанский, В.М. Быков, В.В. Городов, В.А. Закревский, А.И. Слуцкер. Высокомолекуляр. соединения А 28, 10, 2163 (1986)
  6. А.И. Слуцкер, В.Л. Гиляров, Ю.И. Поликарпов, Д.Д. Каров. Высокомолекуляр. соединения А 49, 10, 1790 (2007)
  7. М.С. Дахия, В.А. Закревский, А.И. Слуцкер. ФТТ 29, 12, 3614 (1987)
  8. Я.И. Френкель. Кинетическая теория жидкостей. Наука, М. (1975). 460 с
  9. К. Као, В. Хуанг. Перенос электронов в твердых телах. Мир, М. (1984). Ч. 2. 368 с
  10. В.А. Закревский, Н.Т. Сударь. ФТТ 47, 5, 931 (2005)
  11. P.C. Arnett. J. Appl. Phys. 46, 12, 5236 (1975)
  12. В.А. Закревский, В.А. Пахотин. Высокомолекуляр. соединения А 23, 3, 658 (1981)
  13. В.Н. Ломасов, Б.А. Шустров, В.К. Ярмаркин. Электронная техника. Сер. 5. 4 (61), 26 (1985)
  14. Э.В. Шпольский. Атомная физика. ГИТТЛ, М.--Л. (1949). Т. 1. 524 с
  15. С.Д. Ганичев, И.Н. Яссиевич, В. Преттл. ФТТ, 39, 11, 1905 (1997)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.