P tipi yarıiletken bariyer kullanarak dielektrik bariyer boşalması deneysel analizi

Abstract

Yaşamın her alanında (uzay teknolojisi, savunma sanayi, tıp uygulamaları gibi) yaygın olarak kullanılan yarıiletken malzemelerin her koşulda doğru çalışması, verimli ve uzun ömürlü olması istenmektedir. Elektronik sistemlerin temelini oluşturan yarıiletken malzemelerin kararlılıklarının, kuvvetli elektrik alanı ortamlarında incelenmesiyle önemli sonuçlara ulaşılabilir. Bir malzemenin kararlılığının belirlenmesi, bilinen yöntemlerin yanı sıra kuvvetli elektrik alanı ortamında meydana getirdiği akım osilasyonları ile ilişkilidir. Dolayısıyla bu çalışmada, DBB sisteminde P tipi yarıiletken bir malzemenin değişken kuvvetli elektrik alan ortamındaki davranışı araştırılmıştır. P tipi yarıiletken malzeme DBB reaktöründeki düşük gerilim elektrotu üzerinde bariyer tabaka olarak kullanılarak deneysel analiz gerçekleştirilmiştir. Deneyler hava ve vakum ortamında, 50 Hz ile 500 Hz frekans değerlerinde gerçekleştirilmiştir. Elde edilen verilere göre P tipi yarıiletken bariyer tabakanın ortamda meydana gelen akım osilasyonları üzerinde önemli bir etkisi olduğu görülmüştür. Bu etki (P=-0,88 bar) vakum ortamında ve düşük boşalma akımı değerlerinde daha belirgin olarak ortaya çıkmıştır. Ayrıca, boşalma akımının analiz açısından, boşalmanın Townsend modunda daha kararlı sonuçlar verdiği görülmüştür. Yüksek akımlı glow modunda kararsız akım osilasyonları gözlemlenmiştir. DBB uygulamalarında (sabit elektrot açıklığında) delinme vakum ortamında yaklaşık 0,6 kV değerinde gerçekleşirken, atmosferik basınçtaki hava ortamında ise 6,075 kV değerinde meydana geldiği görülmüştür.