Einsatz von Metalloxid-Varistoren zum Überspannungsschutz ...

Seite 42 3 Konventioneller Einsatz von Metalloxidvaristoren als Überspannungsableiter
Elektronen benötigen eine bestimmte Energie, um die durch die negative
Flächenladung hervorgerufene Potentialbarriere überwinden zu können. Demnach
fließt für angelegte Spannungen unterhalb der Durchbruchspannung nur ein geringer
Leckstrom, der allerdings wegen der bei Temperaturerhöhung steigenden
Eigenenergie der Elektronen größer wird. Außerdem sinkt die Potentialbarriere bzw.
der Leckstrom steigt an, wenn die Konzentration der Sauerstoffionen im Bereich der
Grenzschicht sinkt. Erfolgt diese Reduktion durch elektrische Einflüsse, wird im
allgemeinen von elektrischer Alterung gesprochen. Um den Durchgangswiderstand der
ZnO-Körner im Hochstrombereich zu reduzieren, werden die Dotierstoffe
Aluminiumoxid (Al2O3) und Galliumoxid (Ga2O3) verwendet, so dass die Restspannung
im Hochstrombereich herabgesetzt wird [Car 82], [Gup 90a]. Weitere Details zum
Leitungsmechanismus und zum strukturellen Aufbau von Metalloxidvaristoren können
u. a. folgenden Literaturstellen entnommen werden: [Han 01], [Man 95], [Che 02],
[Greu 89b], [Stra 87]