Simulação da difusão do zinco e do oxigênio, e análise da durabilidade de varistor de ZnO utilizando o planejamento fatorial

A durabilidade do varistor de ZnO esta relacionada com suas caracteristicas eletricas, microestruturais, termicas e com o fenomeno de transporte de massa nos contornos de grao durante o processo de operacao do varistor. O estado de polarizacao nos contornos de grao esta relacionado com a difusao do zinco, do oxigenio e dos dopantes durante a aplicacao do potencial eletrico e/ou da temperatura. Quando o potencial eletrico e retirado e o estado de polarizacao nao recupera seu estado natural, significa que o dispositivo adquire os piores parâmetros e o varistor sofre degradacao, comprometendo sua durabilidade. Neste trabalho, foi simulada a difusao do zinco intersticial e das vacâncias de oxigenio em ZnO. Foi tambem simulada a durabilidade do varistor, atraves do planejamento fatorial dos parâmetros eletricos, termicos e geometricos que caracterizam o dispositivo. Atraves destes resultados, verificou-se que a difusao do zinco intersticial controla principalmente as propriedades eletricas. Observou-se, tambem, que quando aumenta a temperatura e a queda de tensao registrada em 0,5 mA/cm2, a durabilidade do varistor fica comprometida.