一种新偏压结构的BST电容梳状滤波器设计

介绍了一种五阶可调抽头式梳状线滤波器,设计采用共面方式接地,使用Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)铁电薄膜平板电容作为可调部件,并分析了平板电容结构的影响。针对梳状电调滤波器需单阶加压和外接大电阻繁琐的情况,提出利用集成在衬底上的大容量BST电容作为隔离电容,将各阶谐振器的偏压线互连来简化加压过程。运用高频电磁仿真软件HFSS进行验证,设计出的滤波器中心频率可调范围为842～960 MHz(14%),3dB带宽为9%～10%。

化学溶液法制备的Ba_(0.9)Sr_(0.1)TiO_3薄膜的结构及光学特性研究

采用高度稀释的前驱体溶液在LaNiO3 (LNO)薄膜上沉积了Ba0 .9Sr0 .1TiO3 (BST)薄膜 .X 射线衍射分析表明BST薄膜呈高度的 (10 0 )择优取向 .原子力显微镜测量发现制备的BST薄膜具有大的晶粒尺寸 80～ 2 0 0nm .用椭偏光谱仪测量了光子能量为 0 .7～ 3.4eV范围内BST薄膜的椭偏光谱 ,用Cauchy模型描述BST薄膜的光学性质 ,获得了BST薄膜的光学常数谱和禁带宽度Eg=3.36eV .

复合烧结助剂对CSLST微波介质陶瓷的性能影响

研究了复合添加12.5wt%Li2CO3-B2O3-CuO(LBC)玻璃和不同含量(0～4.0wt%)Bi2O3对(Ca0.9375Sr0.0625)0.3(Li0.5Sm0.5)0.7TiO3(CSLST)微波介质陶瓷烧结特性、相组成和介电性能的影响,分析了CSLST陶瓷与银的共烧行为。结果表明:复合添加LBC玻璃和Bi2O3能有效降低CSLST陶瓷烧结温度至875℃,XRD分析结果显示添加0～1.0wt%Bi2O3有Cu3Ti3O和CaCu3Ti4O12新相产生,当Bi2O3的添加量大于2.0wt%,杂相消失。随着Bi2O3添加量的增加,陶瓷的频率温度系数τf向负方向偏移。复合添加12.5wt%LBC玻璃和2.0wt%Bi2O3的CSLST陶瓷,在875℃保温5 h烧结后,具有优良的微波介电性能:εr=78.9,Q×f=1852 GHz,τf=3×10-6/℃。该材料与银共烧界面结合状况良好,无明显扩散,适合作为LTCC的材料。

Ba_(0.8)Sr_(0.2)TiO_3薄膜的溶胶-凝胶法制备及表征

采用溶胶-凝胶法在Si和Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备钙钛矿结构的Ba0.8Sr0.2TiO3（BST）薄膜。对其前驱体干凝胶进行热重与差热（TG-DSC）分析，以此确定薄膜的热处理工艺。分别采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）和B1500A半导体器件分析仪对薄膜性能进行表征。结果表明：800℃下在氧气气氛中退火15 min可以得到结晶度良好、致密度较高的纯钙钛矿相BST薄膜，其对应的晶粒尺寸和均方根粗糙度分别为30~40 nm和5.80 nm。薄膜厚度为160~378 nm时，BST薄膜的介电常数和介质损耗随薄膜厚度的增加而增大。厚度为300 nm的BST薄膜的介电常数由于尺寸效应随温度升高单调降低，且居里温度在室温以下。

退火温度对Ba_(0.7)Sr_(0.3)TiO_3陶瓷介电性能的影响

通过传统固相法制备了Ba_(0.7)Sr_(0.3)TiO_3陶瓷,并对其在1000、1100、1200℃进行退火处理2 h,研究了在不同退火温度下,Ba_(0.7)Sr_(0.3)TiO_3陶瓷的相结构、微观形貌和介电特性。结果表明,随退火温度的升高,陶瓷的结晶度、晶格参数和晶粒尺寸均增加,而致密度和介电特性先增加后减小,其中1100℃退火2 h的致密度和介电特性最优,而1200℃退火2 h的陶瓷微观组织出现了晶粒的异常长大现象,导致其致密度和介电性能下降。

Ba_(0.7)Sr_(0.3)TiO_3铁电薄膜的弥散相变特征及有序微畴

Ba0.7Sr0.3TiO3铁电薄膜的介电温谱呈现弥散相变的特征，相对介电常数与温度呈现平方关系．TEM观察表明，10nm量级微畴随机分布在晶粒中,选区电子衍射（SAED）揭示微畴区存在1／2｛201｝超点阵，Ba2+、Sr2+离子层在[001]方向的交替排列可以描述该超点阵.

不同施主掺杂对(Sr_(0.3)Ba_(0.7))TiO_3系热敏LPTC电阻率的影响

本文研究了 Nb2 O5、Y2 O3 或 Sb2 O3 不同施主掺杂对 Sr0 .3 Ba0 .7) Ti O3 热敏陶瓷 LPTCR的影响 ,并讨论了不同施主掺杂的不同半导化机理。发现在本实验条件下掺 Nb的 (Sr0 .3 Ba0 .7) Ti O3 热敏陶瓷为缓变形 LPTC,掺 Sb和 Y的 (Sr0 .3 Ba0 .7) Ti O3 热敏陶瓷为突变型 LPTC,且掺 Sb的 LPTC线性度最好 ,线性温区较宽。

(Ba,Sr)TiO_3铁电薄膜制备技术及其研究进展

(Ba,Sr)TiO3(简称BST)铁电薄膜较传统的铁电材料有高介电常数、高击穿场强、快响应速度、居里温度可调等优点,在DRAM、微波调节器等领域具有广阔的发展前景,是目前国际上新型功能材料研究的热点之一。通过对铁电薄膜及其制备技术研究新进展的综合评述,就BST的微观结构、性能及应用,深入分析BST铁电薄膜主要制备技术的优缺点,指出了目前铁电薄膜及其制备技术研究中应注意的问题。

高介电(1–x)Ca_(0.7)Nd_(0.2)TiO_(3-x)Ba_(0.4)Sr_(0.6)TiO_3陶瓷微波介电特性

采用固相反应法制备了具有钙钛矿结构的(1–x)Ca_(0.7)Nd_(0.2)TiO_(3-x)Ba_(0.4)Sr_(0.6)TiO_3(0.05≤x≤0.5)陶瓷,并对其烧结行为、相组成、显微结构及微波介电性能进行了研究。结果表明:随着(Ba0.4Sr0.6)2+含量的增加,(1–x)Ca_(0.7)Nd_(0.2)TiO_(3-x)Ba_(0.4)Sr_(0.6)TiO_3(0.05≤x≤0.5)陶瓷的品质因数(Q·f)及谐振频率温度系数(τf)单调递减,而相对介电常数(εr)先升后小幅降低。当x=0.2,且烧结温度为1 450℃时,该介质陶瓷的微波介电性能为:εr=151.3,Q·f=5 900 GHz,τf=399.4×10–6/℃。与CaTiO_3(εr=160,Q·f=6 800 GHz,τf=850×10–6/℃)相比,Q·f和εr略微降低,τf有较大程度的减少,故此陶瓷体系有望替代CaTiO_3成为新一类高介电性微波陶瓷。

Y_2O_3掺杂超细(Ba,Sr)TiO_3基电容器陶瓷的研究

通过sol-gel法制得高纯、超细的Ba0.7Sr0.3TiO3粉体。以液相法掺杂MgO、ZnO、Bi2O3,和Y2O3等物质,得到平均粒径为50nm左右的混合粉体,制备出超细晶BST电容器陶瓷。分析了掺杂Y2O3对BST电容器陶瓷介电性能和显微结构的影响。结果表明:适量的Y2O3掺杂能够明显改善陶瓷介电性能,当w(Y2O3)为0.75%,烧结温度为1200℃时,得到了εr为2538,tanδ为0.006,耐压强度为5.83×103V/mm的BST电容器陶瓷。

甘氨酸-硝酸盐燃烧法制备Ca_(0·3)Sr_(0·7)TiO_3介电质材料

采用甘氨酸．硝酸盐燃烧法，以硝酸锶、硝酸钙、钛酸丁酯和甘氨酸为原料合成了Ca0．3Sr0.7 TiO3陶瓷粉体。对影响粉体特性的两个主要因素pH值和原料配比进行了讨论。XRD结果表明，所得粉体结晶好，纯度高。用所得粉体经1420℃烧结成瓷，介电频率特性测试结果表明，介电常数随频率单调递减，50kHz到10MHz范国内，介电常数基本稳定在140～150之间。介电损耗随着频率的增大先减小后增大，最小介电损耗在1MHz下为0．0243。

超细(Ba,Sr)TiO_3基陶瓷电容器的掺杂改性研究

为了得到性能优良的超细电容器陶瓷,采用改进的溶胶￣凝胶法制备高纯、超细Ba0.7Sr0.3TiO3粉体,所得粉体平均粒径为50～100nm。同时掺杂MgO,ZnO,MnO,Bi2O3,Y2O3等物质,利用(Ba,Sr)TiO3混合粉体研究超细晶(Ba,Sr)TiO3(BST)功能陶瓷的制备,并分析微量元素的掺杂和烧结温度对BST陶瓷介电性能和表面显微结构的影响,得到了介电常数为2203,介质损耗为0.004的BST陶瓷。

射频磁控溅射参数对Ba_(0.7)Sr_(0.3)TiO_3薄膜结构和性能的影响(英文)

采用射频磁控溅射法在Pt/TiO2/SiO2/Si(100)衬底上制备了Ba0.7Sr0.3TiO3薄膜,研究了工作气压、衬底温度等溅射参数对Ba0 .7Sr0.3Ti O3薄膜结构和电学性质的影响。使用XRD分析了工作气压为2Pa、衬底温度分别为200 ℃、400 ℃、600 ℃(组a) ,以及衬底温度为600 ℃、工作气压分别为1.5Pa、2.0Pa、2.5Pa、3.0Pa和5 .0Pa (组b)两组薄膜的微结构,结果表明工作气压在2.5Pa以下、衬底温度为600℃时沉积的薄膜具有较好的钙钛矿结构。在1.5Pa条件下溅射的薄膜具有明显的(111)择优取向。在2.5Pa时,Pt/Ba0.7Sr0.3TiO3/Pt电容有最优铁电性能,在外加4 V电压(电场为80 kV/cm)下,剩余极化(Pr)和矫顽场(Ec)分别为2.32μC/cm2、21.1 kV/cm。

Ba_(0.7)Sr_(0.3)TiO_3陶瓷靶材的制备工艺及电性能研究

应用传统的陶瓷制备工艺制备Ba0.7Sr0.3TiO3陶瓷靶材,讨论了Ba0.7Sr0.3TiO3陶瓷靶材的最佳工艺条件.用XRD衍射仪分析了预烧粉料的物相结构,并结合热失重(TG)分析确定了BST(70/30)粉料的预烧温度,用SEM观察了Ba0.7Sr0.3TiO3陶瓷靶材在不同烧结温度下的显微结构,用Agilent 4294A精密阻抗分析仪测得BST靶材的介电性能,用Prec ise-W orkshop测试BST靶材的铁电性能.实验结果表明,采用传统的陶瓷制备工艺制得晶粒较为均匀、结构致密的Ba0.7Sr0.3TiO3陶瓷靶材的最佳工艺条件为:在940℃预烧2 h,1 300℃烧结2 h.

高性能无铅压电材料Ba(Ti_(0.8)Zr_(0.2))O_(3-x)-(Ba_(0.7)Ca_(0.3))TiO_3单晶和薄膜的制备

具有三相点准同型相界附近成分的Ba(Ti0.8Zr0.2)O3-x(Ba0.7Ca0.3)TiO3无铅压电材料,具有优异的铁电、压电性能,作为一种具有潜在应用前景的无铅压电材料得到广泛关注。利用溶胶-凝胶法制备了该成分的薄膜以及尝试了利用浮区单晶炉的单晶生长工艺。利用XRD对薄膜和生长的晶体样品进行了物相鉴定;用AFM表征了薄膜的表面形貌;用TFAnalyz-er2000HS铁电测试系统测试了其电滞回线;还分析了气氛对晶体生长和紫外-可见透过光谱的影响。

一种新型半波长可调滤波器设计

将Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)铁电薄膜应用于微带电路中,采用高频仿真软件(HFSS)双模法提取耦合系数,快速设计了λ/2(λ为波长)可调滤波器。针对电路中偏压隔离部分设计了用于谐振器间的高阻偏压连线和λ/4接地线,使滤波器能采用端口加压的方式调谐,简化了调谐方式。最终设计了中心频率为7.8GHz、带宽为1GHz的带通可调滤波器。

掺杂方式对Mg:Ba_(0.3)Sr_(0.7)Zr_(0.18)Ti_(0.82)O_3陶瓷微结构及性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备Ba0.3Sr0.7Zr0.18Ti0.82O3陶瓷粉末,以传统陶瓷制备工艺制备Mg元素掺杂的Ba0.3Sr0.7Zr0.18Ti0.82O3陶瓷.研究MgO掺杂量为1.6%(质量分数)时,MgO固相掺杂和Mg2+湿化学法掺杂两种不同的掺杂方式对Mg掺杂的Ba0.3Sr0.7Zr0.18Ti0.82O3陶瓷显微结构及电学性能的影响.研究结果表明,当Mg掺杂量相同时,掺杂方式对Mg掺杂的Ba0.3Sr0.7Zr0.18Ti0.82O3陶瓷的显微结构和电学特性有显著的影响,相比纯的Ba0.3Sr0.7Zr0.18Ti0.82O3陶瓷,两种掺杂方式中,Mg2+湿化学法掺杂相对于MgO固相掺杂,在BSZT陶瓷中的分布更均匀,替位程度更高,所以其对介电常数的影响也相对更大.而MgO固相掺杂相对于Mg2+湿化学法掺杂明显地促进了陶瓷晶粒的生长,提高了陶瓷的致密性,同时其击穿电场和电阻率也有较大提高.1 350℃下烧结的固相MgO掺杂的Ba0.3Sr0.7Zr0.18Ti0.82O3陶瓷性能较优,介电常数约为590,介电损耗低于0.000 5,电阻率为7.78×1013Ω.mm,击穿场强为6.56kV/mm.

Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3-Li_2O陶瓷的结构、性能及其在偏置电场下的极化响应

采用柠檬酸盐法制备名义组成为Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3+x%Li_2O(x=0、0.2、0.4、0.6、0.8)的陶瓷材料,研究在低温烧结条件下Li_2O含量对所制陶瓷材料的结构和介电性能的影响,并分析在偏置电场下所制陶瓷材料的介电响应及其内部极化行为。结果表明,室温下Li_2O固溶进入Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3晶格后,引起钙钛矿结构晶体的(200)晶面衍射峰的偏移和材料铁电-顺电相变温度的降低;处于顺电相的陶瓷材料中存在极性微区(PNRs),其对材料的非线性介电性能产生一定的贡献;添加较低含量的Li_2O(w(Li_2O)≤0.6%),陶瓷材料的PNRs尺寸和极化强度变化不明显,而Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3+0.8%Li_2O的PNRs尺寸和极化强度发生了明显的变化。

Pb_xSr_(1-x)TiO_3陶瓷及薄膜的制备和性能研究

研究了Pb的摩尔分数对PbxSr1-xTiO3（x=0．2～0．8）陶瓷微结构和介电性能的影响，当x〈0．45时晶体为立方相，x≥0．45时为四方相；随着Pb的摩尔分数增大，陶瓷气孔率下降，致密度增加，晶粒尺寸逐渐增大，居里峰近似线性地向高温方向移动，并具有一致的居里外斯常数。采用射频磁控溅射法在Pt／Ti／SiO2／Si（100）上制备了Pb0.3Sr0．7TiO3（PST30）薄膜，经550℃退火后为（111）择优取向的多晶薄膜，1kHz下的可调率为21．8％。

两步加压法制备高介电调谐率的Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3厚膜

在传统的丝网印刷厚膜制备工艺中增加了两步加压预处理流程,采用这种新方法制备了致密的Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)厚膜,并系统地研究了两步加压法对BST厚膜微结构和介电性能的影响。结果表明,与传统工艺相比,两步加压法可使BST厚膜获得更致密的微结构和更高的介电调谐率。在20℃和10kHz环境下,厚膜的介电常数和介电损耗分别为958和0.013 4,6kV/mm偏场下介电调谐率和优值分别为48.6%和36.3。