Полупроводниковый материал для переключающих элементов и критических терморезисторов

Формула

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ И КРИТИЧЕСКИХ ТЕРМОРЕЗИСТОРОВ, включающий монокристаллический диоксид ванадия, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности и механической прочности, он дополнительно содержит связующее на основе эпоксидной диановой смолы при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Диоксид ванадия - 1 - 60
Связующее - Остальное

Описание

Изобретение относится к полупроводниковым материалам, применяемым для изготовления переключающих элементов и критических терморезисторов, которые могут быть использованы в средствах связи, автоматике и телемеханике.
Известен полупроводниковый материал на основе аморфных пленок диоксида ванадия (VO2). Однако аморфные пенки VO2 не обладают скачком электропроводности при фазовом переходе и из них невозможно изготовить критические терморезисторы.
Известен также полупроводниковый материал для переключающих элементов и критических терморезисторов, включающий монокристаллический VO2.
Этот материал имеет нестабильные параметры, поскольку под действием окружающей среды изменяется его химический состав. Так, например, напряжение переключения уменьшается на 20% после 108 переключений. Кроме того, после 6-10 термоциклов монокристаллы VO2 разрушаются и становятся непригодными для изготовления критических терморезисторов.
Цель изобретения - повышение стабильности и механической прочности.
Цель достигается тем, что материал дополнительно содержит связующее на основе эпоксидной диановой смолы при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Диоксид ванадия 1-60
Связующее Остальное
При наличии в полупроводниковом материале связующего в указанном количестве обеспечивается более высокая, чем у материала, стабильность и механическая прочность: во-первых, за счет защиты связующим поверхности VO2 от воздействия внешней среды, во-вторых, за счет сохраняющейся способности к переключению даже при разрушении монокристаллического VO2.
При содержании связующего менее 40 мас.% получаемый материал обладает недостаточной механической прочностью и стабильностью электрических параметров, поскольку сжатие монокристаллов связующим материалом слабое и при разрушении VO2 возможна деградация электрических параметров.
При содержании связующего более 99 мас.% изготовление материала экономически нецелесообразно, так как необходима многократная ориентация материала при резке.
Для изготовления полупроводникового материала монокристаллический VO2 помещают в жидкую массу связующего, включающего эпоксидную диановую смолу и аминный отвердитель, и отверждают при комнатной температуре или при нагревании.
П р и м е р 1. 100 вес.ч. эпоксидной смолы ЭД-20, содержащей 21,8% эпоксидных групп, смешивают с 1,2 вес.ч. 2,4,6-трис-фенол-диметиламинометила. В полученное связующее добавляют 5,33 вес.ч. монокристаллического VO2, затем смесь вакуумируют в течение 10-15 мин для удаления пузырьков воздуха. Отверждение осуществляется при комнатной температуре в течение суток.
П р и м е р 2. 100 вес.ч. эпоксидной смолы ЭД-16, содержащей 15,2% эпоксидных групп, смешивают с 10 вес.ч. полиэтиленполиамина при 40-60оС. В полученное связующее добавляют 19,41 вес.ч. монокристаллического VO2, затем смесь вакуумируют в течение 10-15 мин для удаления пузырьков воздуха и отверждают при 80оС в течение 8-10 ч.
П р и м е р 3. 100 вес.ч. эпоксидной смолы ЭД-20, содержащей 21,8% эпоксидных групп, смешивают с 10 вес.ч. полиэтиленполиамина. В полученное связующее добавляют 73,33 вес.ч. монокристаллического VO2, затем вакуумируют в течение 10-15 мин для удаления пузырьков воздуха и отверждают при комнатной температуре в течение 5 суток.
Из полученных согласно примерам 1-3 материалов вырезают элементы, представляющие собой часть монокристалла VO2, находящуюся в окружении связующего, включающего эпоксидную диановую смолу и аминный отвердитель.
Испытание термоциклированием материалов, указанных в примерах 1-3, показало, что после 104 термоциклов изменение электросопротивления составило до 30%, тогда как известный монокристаллический материал на основе VO2 после 6 термоциклов разрушился.
Таким образом, предложенный полупроводниковый материал обладает повышенной стабильностью и механической прочностью и выдерживает значительное число термоциклов.

Заявка

2623586/25, 25.05.1978

Институт химии Уральского научного центра АН СССР, Институт физики полупроводников АН ЛитССР

Миллер В. И, Переляев В. А, Швейкин Г. П, Алексеюнас А. А, Бондаренко В. М, Гечяускас С. И

МПК / Метки

МПК: G01K 7/22, H01L 45/00

Метки: критических, материал, переключающих, полупроводниковый, терморезисторов, элементов

Опубликовано: 09.01.1995

Код ссылки

<a href="https://patents.su/0-697016-poluprovodnikovyjj-material-dlya-pereklyuchayushhikh-ehlementov-i-kriticheskikh-termorezistorov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Полупроводниковый материал для переключающих элементов и критических терморезисторов</a>

Похожие патенты