Διηλεκτρικές Ιδιότητες Υλικών

Abstract

Η παρούσα διατριβή αποτελείται από δύο μέρη: το πρώτο αφορά στη μελέτη της επίδρασης των συνθηκών του περιβάλλοντος στις διηλεκτρικές ιδιότητες επιλεγμένων στερεών, υγρών και πολυμερών διηλεκτρικών υλικών, ενώ το δεύτερο μέρος αφορά στη μελέτη συνθηκών ηλεκτροχημικής παρασκευής και θερμικής κατεργασίας ημιαγώγιμων υμενίων CdSe. Τα στερεά ιοντικά διηλεκτρικά υλικά (TiO2, Al2O3 και Li2CO3) που επιλέχθηκαν χρησιμοποιήθηκαν σε μορφή κονίας σχηματίζοντας μείγματα ποικίλης σύστασης, τα οποία στη συνέχεια μορφοποιήθηκαν σε στερεά δείγματα και υποβλήθηκαν σε θερμική κατεργασία σχηματίζοντας κεραμικά υλικά. Μελετάται η εξάρτηση των διηλεκτρικών μεγεθών από τη σύσταση και τη μορφολογία του δείγματος, το βαθμό της θερμικής κατεργασίας και τις συνθήκες του περιβάλλοντος (θερμοκρασία, υγρασία). Προτείνεται η κατασκευή υλικών με υψηλές τιμές διηλεκτρικής σταθεράς και χαμηλές απώλειες, που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για μικροηλεκτρονικές και τηλεπικοινωνιακές εφαρμογές.Από τα υγρά διηλεκτρικά επελέγη το μονωτικό λάδι που έχει ευρεία χρήση σε ηλεκτρολογικούς εξοπλισμούς, με σημαντικότερη τη χρήση του στους μετασχηματιστές. Μελετάται η διηλεκτρική συμπεριφορά του διηλεκτρικού υγρού (ορυκτέλαιο) μετά τη προσθήκη νανο-σωματιδίων χαμηλής συγκέντρωσης. Σκοπός είναι ο έλεγχος της διηλεκτρικής συμπεριφοράς του ελαίου και η αντιστροφή πιθανών αρνητικών φαινομένων γήρανσης εξαιτίας παραπροϊόντων. Από την κατηγορία των πολυμερών επελέγη το διαξονικά προσανατολισμένο πολυπροπυλένιο (BOPP). Μελετήθηκαν οι διηλεκτρικές ιδιότητές του, μετά από επαναλαμβανόμενη έκθεση σε περιβάλλον υπεριωδών ακτινών (UV) και υγρασίας. Σκοπός του δεύτερου μέρους αυτής της διατριβής είναι η δημιουργία λεπτών υμενίων σεληνιούχου καδμίου σε υπόστρωμα νικελίου και η μελέτη των ηλεκτρικών και μορφολογικών ιδιοτήτων των εναποτιθέμενων υμενίων. Οι παράγοντες που διαφοροποιούνται είναι: η θερμοκρασία διαλύματος, η επιφάνεια του υποστρώματος (οξείδωση νικελίου), η παρουσία αζώτου κατά την ηλεκτρόλυση και η θερμική επεξεργασία των παραχθέντων δοκιμίων παρουσία αζώτου. Η κάθε κατεργασία μελετάται πως επηρεάζει την κρυστάλλωση του παραγόμενου υμενίου CdSe, τις ανορθωτικές του ιδιότητες καθώς και την μορφολογία της επιφάνειας. Τέλος συνιστάται η μέθοδος σύμφωνα με την οποία παρατηρήθηκαν τα πιο ενδεδειγμένα αποτελέσματα έτσι ώστε ο παραγομένος ημιαγωγός να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για φωτοβολταική μετατροπή.