Những lợi thế và cơ chế tự phục hồi trong các tụ điện phim
Một trong những lợi ích quan trọng nhất của tự chữa lành Tụ điện phim là vốn có của họ khả năng tự chữa lành Thì đã góp phần vào sự tăng trưởng nhanh chóng của họ trong thị trường tụ điện. Những tụ điện này thể hiện hai cơ chế tự phục hồi riêng biệt: Xả tự chữa lành Và Tự phục hồi điện hóa . Cái trước xảy ra ở điện áp cao hơnThì còn được gọi là tự phục hồi điện áp cao, trong khi cái sau có thể diễn ra ở điện áp rất thấp, được gọi là tự phục hồi điện áp thấp.
Xả cơ chế tự phục hồi
Trong trường hợp tự phục hồi, hãy để giả sử có một khiếm khuyết trong màng hữu cơ điện môi ngăn cách các điện cực kim loại. Khiếm khuyết này có thể là kim loại, dựa trên chất bán dẫn hoặc có lớp cách nhiệt kém. Nếu khiếm khuyết là dẫn điện (kim loại hoặc chất bán dẫn), tụ điện có thể xả ở điện áp thấp, nhưng trong trường hợp cách nhiệt kém, tự chữa lành Xảy ra ở điện áp cao hơn.
Khi một VVV điện áp được áp dụng cho một tụ điện phim kim loại với một khiếm khuyết như vậy, một dòng điện ohmic I = v/ri = v/ri = v/r chảy qua khiếm khuyết, trong đó RRR là điện trở của khuyết tật. Các Mật độ hiện tại J = v/rπr2j = v/r \ pi r^2j = v/rπr2 chảy qua điện cực kim loại, dẫn đến nồng độ dòng điện cao hơn gần khiếm khuyết (khi RRR giảm). Điều này gây ra sự sưởi ấm cục bộ do Hiệu ứng joule , trong đó mức tiêu thụ năng lượng tỷ lệ thuận với W = (V2/R) RW = (V^2/R) RW = (V2/R) r. Khi nhiệt độ tăng, điện trở của khiếm khuyết giảm theo cấp số nhân, tăng cả III hiện tại và công suất www.
Ở những vùng mà điện cực gần với khiếm khuyết nhất, mật độ hiện tại J1J_1J1 tăng lên, dẫn đến Joule sưởi ấm Điều đó làm tan chảy lớp kim loại. Điều này tạo thành một vòng cung giữa các điện cực, làm bay hơi kim loại trong khu vực bị ảnh hưởng, tạo ra một vùng cách ly cách ly không có lớp kim loại. Vòng cung này sau đó bị dập tắt, hoàn thành quá trình tự phục hồi.
Tuy nhiên, quá trình này cũng khiến điện môi xung quanh khiếm khuyết đối với các ứng suất nhiệt và điện. Kết quả là Phân hủy hóa học , khí hóa, và thậm chí cacbon hóa có thể xảy ra, gây ra thiệt hại cơ học cục bộ cho vật liệu điện môi.
Tối ưu hóa việc tự phục hồi
Để hiệu quả Xả tự chữa lành , Điều quan trọng là tối ưu hóa thiết kế của tụ điện. Các yếu tố chính bao gồm đạt được một môi trường thích hợp xung quanh khiếm khuyết, chọn một Độ dày lớp kim loại , duy trì một môi trường niêm phong ẩn dật và đảm bảo Điện áp cốt lõi và điện dung phù hợp cho ứng dụng.
Một quá trình tự phục hồi hoàn hảo liên quan đến thời gian tự phục hồi ngắn, tiêu thụ năng lượng tối thiểu và sự cô lập khiếm khuyết chính xác, mà không làm hỏng điện môi xung quanh. Để tránh lắng đọng carbon trong quá trình tự chữa lành, các phân tử màng hữu cơ nên có mức thấp Tỷ lệ carbon-hydro và một lượng oxy đầy đủ. Điều này đảm bảo rằng các sản phẩm phân hủy bao gồm các loại khí như Đồng2 , CO , Và CH4 , giúp dập tắt vòng cung bằng cách nhanh chóng tiêu tan năng lượng dưới dạng khí.
Năng lượng cần thiết để tự phục hồi phải được quản lý cẩn thận, không quá lớn để làm hỏng các phương tiện xung quanh, và không quá nhỏ để thất bại trong việc loại bỏ lớp kim loại xung quanh khiếm khuyết. Lượng năng lượng cần thiết để tự phục hồi phụ thuộc vào vật liệu , Độ dày , Và môi trường của lớp luyện kim. Sử dụng kim loại điểm cảm động thấp cho luyện kim Giúp giảm năng lượng cần thiết và cải thiện hiệu quả tự phục hồi.
Ngoài ra, điều quan trọng là lớp luyện kim duy trì độ dày đồng đều và tránh các khiếm khuyết như trầy xước, có thể dẫn đến việc tự phục hồi không hoàn chỉnh hoặc không đều. Các nhà sản xuất tụ điện, như CRE, đảm bảo chất lượng sản phẩm của họ bằng cách sử dụng phim chất lượng cao và triển khai nghiêm ngặt Kiểm tra vật chất Để ngăn chặn các màng bị lỗi vào dây chuyền sản xuất.
