描述電介質(zhì)中
紫外老化箱的電荷注入和傳輸?shù)幕緳C(jī)理,有兩部分需要考慮;電極電荷的注入和體內(nèi)的高場強電導(dǎo)過程。電極過程又包括肖特基注入、Fowler-Nordheim注入;體內(nèi)電荷傳輸過程的機(jī)理有空間電荷限制電導(dǎo)、跳躍電導(dǎo)、Poole-Frenkel效應(yīng)等。電荷的注入過程是由局部電場強度決定,其機(jī)理有肖特基注入或隧道效應(yīng),前者是由界面的勢壘高度決定,后者是取決于勢壘的寬度。電荷注入和抽出主要發(fā)生在電介質(zhì)材料和電極之間的界面,當(dāng)由陰極發(fā)生電荷注入時,將會在陰極側(cè)觀測到大量的電子進(jìn)入電介質(zhì)材料體內(nèi);同樣,陽極側(cè)發(fā)生電荷注入時,也會在相應(yīng)側(cè)觀測到空穴(正電荷)的增加。

電荷注入和抽出的過程與很多因素有關(guān),如電極的材料類型,接觸壓力,溫度以及聚合物材料的表面缺陷情況。除了電荷從電極注入外,當(dāng)對聚合物材料施加高場強后,由于材料內(nèi)部存在的一些固有缺陷,在材料內(nèi)部也會產(chǎn)生電荷載流子,絕緣材料內(nèi)的這些缺陷包括雜質(zhì),化學(xué)產(chǎn)物如交聯(lián)產(chǎn)生的剩余物以及各種添加劑。
這些
紫外老化箱雜質(zhì)或化學(xué)產(chǎn)物在外加電場的作用下產(chǎn)生極化,從而就在體內(nèi)產(chǎn)生電荷載流子或離子,這些帶電離子大多數(shù)會在短時間內(nèi)相互復(fù)合。一些沒有復(fù)合的電子將遷移到電極處抽出或在遷移的過程中被材料內(nèi)的陷阱捕獲,剩余的遷移速率較慢的正離子,將留在材料體內(nèi)而使得材料內(nèi)部整體顯出正極性的空間電荷。這些能夠同時捕獲電子和空穴的陷阱的差別主要在于它們自身的能級水平。一般地講,存在兩大類電荷陷阱中心,分別是陷阱中心和復(fù)合中心;電荷陷阱中心可能是由材料內(nèi)部的微小氣隙構(gòu)成,它們捕獲電荷的特性也可以認(rèn)為空間電荷積累的原因。
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