(BaxSr1-x)TiO3/Mg2TiO4组分梯度陶瓷的制备及介电性能

采用叠层法制备了(Bax Sr1-x)TiO3/Mg2TiO4组分梯度陶瓷。采用XRD、SEM、EDS及介电性能测试等手段分析了材料的微观结构和介电性能。结果表明:1375℃烧结3 h的样品较致密、结晶良好,由钙钛矿和尖晶石两相复合而成,且材料内存在Ba/Sr比组分梯度;与不含梯度的复合陶瓷相比,梯度陶瓷不但保持了较大的介电可调度,而且具有较好的介电性能温度稳定性;在室温(20℃)和2 kV/mm电场下,典型样品的介电可调度可达21.9%,当温度升高到60℃时,其可调度仍然保持在较大的值(9.3%)。温度稳定性的改善可归因于不同组分的(Bax Sr1-x)TiO3具有不同的铁电-顺电相转变温度,组分梯度的设计有利于该类材料应用温度范围的拓宽。

Ca_(1-x)(Li_(1/2)Sm_(1/2))_xTiO_3体系微波介质陶瓷的低温烧结研究

采用传统陶瓷制备工艺,制备了添加10wt%NCB(Na2O-CaO-B2O3)复合氧化物的Ca1-x(Li1/2Sm1/2)xTiO(3x=0.700-0.875)(CLST-x)体系陶瓷,研究了添加NCB后CLST-x体系的晶相组成、显微结构、烧结性能及微波介电性能与组成关系。研究结果表明,添加复合氧化物NCB后,CLST-x体系各组成主晶相仍呈斜方钙钛矿结构,没有其它杂相。添加10wt%NCB后,CLST-x体系陶瓷均可在950℃下烧结致密,在此温度下材料具有较佳的微波介电性能,其中CLST-0.875陶瓷在950℃保温5h烧结后具有良好的微波介电性能:εr=63.6,Qf=1591GHz,τf=0ppm/℃,可满足高介多层微波器件的设计要求。

氧退火对Ba_(1-x)Sr_xTiO_3薄膜电荷存储特性的影响

采用氩离子束镀膜技术和硅平面工艺 ,在经过干氧氧化的硅衬底上制备一层钛酸锶钡 (Ba1-xSrxTiO3)薄膜 ,再在氧气氛中进行不同条件的退火处理 ,然后蒸铝并利用光刻技术制作铝电极 ,从而形成金属 -绝缘体 -氧化物 -半导体 (MIOS)双介质电容器结构 .通过该薄膜电容器的充放电实验 ,研究薄膜的电荷存储特性 .结果表明 ,该薄膜在不超过 80 0 ℃下退火 ,其电荷存储能力主要与氧组分有关 ;氧空位越多 ,电荷存储能力越强 .

结构参数对Ba_(1-x)La_xTiO_3多功能传感器敏感特性的影响

对三种二氧化硅层厚度 (1 0 nm、2 5 nm、40 nm)的器件进行测试 ,研究二氧化硅层的厚度对 Ba1 - x Lax Ti O3多功能传感器敏感特性的影响。结果表明 ,对于 MIS电容传感器 ,氧化层越薄 ,湿敏灵敏度越高 ,湿滞越小 ;相反 ,对于薄膜电阻传感器 ,氧化层越厚 ,光敏灵敏度越高。总之 ,选择一个合适的氧化层厚度 ,器件可以同时具有较高的湿敏、光敏灵敏度。

硅衬底Sr_(1-x)La_xTiO_3薄膜光敏特性研究

利用氩离子束镀膜技术在 Si O2 / Si衬底上淀积钛酸镧锶 (Sr1 - x L ax Ti O3)膜 ,并制成平面型电阻器。研究了薄膜电阻器的光电流与照度、电压和电极间距的关系以及薄膜在调制光下的频率特性 ,计算出薄膜中载流子寿命约为 2 9ms。结果表明 ,Sr1 - x L ax Ti O3薄膜在可见光区域具有较好的光敏特性 ,其灵敏度和光电导增益都比较高。在弱照度下 ,光电流随照度变化较快 ,主要与单分子复合过程相关 ;而在强照度下 ,变化趋于缓慢 。

溶胶-凝胶法制备Ba_xSr_(1-x)TiO_3铁电薄膜的研究

介绍了Ｓｏｌ－ｇｅｌ法制备ＢａｘＳｒ1－ｘＴｉＯ３铁电薄膜的工艺参数．在溶胶中加入一定体积百分含量的干燥化学控制添加剂（ＤＣＣＡ）可有效的防止薄膜开裂．通过ＩＲ、ＸＲＤ谱图、Ｃ－Ｖ回线、Ｉ-Ｖ曲线等测试方法比较了金属醇盐法和以部分醋酸盐代替醇盐法制备薄膜的微观结构和性能．实验结果表明；全部采用醇盐为原料制备的ＢＳＴ薄膜性能较好．通过两种方法制备ＢＳＴ薄膜性能的差异，本文提出了这两种方法的成膜机理．

Ba_xSr_(1-x)TiO_3微弧氧化铁电薄膜微观结构及电学性能

用分析纯Ba(OH)2·8H2O和Sr(OH)2·8H2O配制电解液,采用微弧氧化法在工业纯钛板(99.5%)表面原位生成BaxSr(1-x)Ti O3铁电薄膜。研究了Ba2+/Sr2+对薄膜晶体结构、物相组成、表面形貌及表面粗糙度的影响,并对薄膜的介电、铁电性能进行了表征。结果表明,Ba2+/Sr2+对薄膜晶体结构无影响,但随Ba2+含量增加,BaxSr(1-x)Ti O3薄膜中x值与理论值偏离越大;随电解液浓度及Ba2+/Sr2+增加,薄膜表面变得疏松,散布的颗粒尺寸增大,表面粗糙度值增加。在Ba2+和Sr2+各为0.2 mol/L时所得薄膜表面平整度及致密性最好,表面粗糙度值最小,其在100 Hz条件下的介电常数为454.8,且具有饱和电滞回线,有较好的商业化应用前景。

Sr_xPb_(1-x)TiO_3基陶瓷材料热敏特性研究

以 Srx Pb1 - x Ti O3为基料 ,液相掺杂一定量的 Y和 Si,采用传统固相合成工艺方法制备出了具有明显 V型阻温特性的半导体热敏电阻 ,通过扫描电镜形貌观察、R- T特性测试及复阻抗分析表明 ,Srx Pb1 - x Ti O3陶瓷的阻温特性明显受半导化程度的影响 ,居里点以下的 NTC效应往往随着半导化程度的提高而降低。掺杂玻璃相物质Si(OC2 H5 ) 4能增强 Srx Pb1 - x Ti O3陶瓷 NTC效应 (t<TC) ,同时也造成了室温电阻率的升高 ,但掺杂 Si与出现 NTC效应并没有必然的联系。作者认为在烧结过程中由于存在 Pb挥发 ,使 Srx Pb1 - x Ti O3陶瓷材料中出现了梯度 Pb2 +离子空位及缺陷缔合是 Srx Pb1 - x Ti O3基 V型热敏陶瓷材料产生显著 NTC效应主要原因 ,同时对 Srx Pb1 - x Ti

电解液浓度对Ba_xSr_(1-x)TiO^3微弧氧化膜微观结构及介电性能的影响

用Ba(OH)2·8H2O和Sr(OH)2·8H2O配制电解液,工艺参数分别设置为电流密度20 A/dm2、电流频率100Hz、反应时间20 min及占空比85%,采用微弧氧化法在工业纯Ti板(99.5%)表面原位生长Ba x Sr(1-x)TiO3薄膜。分析了相同Ba2+/Sr2+比条件下,电解液浓度对薄膜物相、表面形貌及薄膜厚度的影响。结果表明:所得薄膜均主要由四方相Ba0.5Sr0.5TiO3构成;Ba2+和Sr2+各为0.2 mol/L时所得薄膜的表面平整度及致密性最好,表面粗糙度值最小,并检测了该薄膜在不同频率下的介电常数和介电损耗,发现两者均随频率的增加而减小;薄膜厚度随电解液浓度的增加而增加。

Ba_xSr_((1-x))TiO_3多层膜椭偏光谱研究

用溶胶 凝胶技术在Si(10 0 )衬底上制备了单层和渐变型多层的BaxSr(1-x) TiO3 薄膜 ,其膜层组分分别为 :Ba0 .7Sr0 .3TiO3,Ba0 .8Sr0 .2 TiO3,Ba0 .9Sr0 .1TiO3,BaTiO3.对生长制备出的多层BaxSr(1-x) TiO3 薄膜进行了变角度椭偏光谱测量 .通过椭偏光谱解谱分析研究 ,首次得到了BaxSr(1-x) TiO3 多层膜结构不同膜层的膜厚和光学常数 .其结果显示 :椭偏光谱分析得到的不同膜层的膜厚与卢瑟福背向散射测量得到的结果基本相符 ;渐变型多层膜中BaTiO3薄膜的折射率比单层BaTiO3 薄膜折射率大许多 ,与体BaTiO3 的折射率相接近 ,这说明渐变型多层膜中BaTiO3 薄膜的光学性质与体材料的光学性质接近 .

Al_2O_3/Ba_xSr_(1-x)TiO_3复相陶瓷的凝胶注模制备与微观结构

采用凝胶注模工艺制备出了Al2O3/Ba0.6Sr0.4TiO3复相陶瓷坯体。重点研究了料浆的流变学特性和凝胶化机理。研究表明,Al2O3/Ba0.6Sr0.4TiO3复相陶瓷水基料浆呈现"剪切变稀"行为,单体和交联剂含量和引发剂、催化剂的加入量都对固化速度有着直接的影响。在对Al2O3/Ba0.6Sr0.4TiO3烧结体研究时发现:由于Ba0.6Sr0.4TiO3的加入,内部晶粒最终都形成规则的平面六角结构。

微弧氧化Ba_xSr_(1-x)TiO_3薄膜微观结构及生长

用分析纯Ba(OH)2.8H2O和Sr(OH)2.8H2O配制电解液,设置电流密度、电流频率、反应时间和占空比分别为20 A/dm2、100 Hz、20 min和85%,采用微弧氧化技术在工业纯钛板(99.5%)表面原位生长BaxSr1-xTiO3薄膜。研究电解液总浓度和电解液组分含量对薄膜物相、表面形貌以及薄膜生长的影响。结果表明,所得薄膜具有相同的晶体结构,但电解液总浓度不同薄膜中Ba2+和Sr2+的含量不同,随着电解液总浓度和电解液中Ba(OH)2含量的增加,薄膜表面粗糙度值增加,薄膜生长速度加快。

Ca_(1–3x)Ln_(2x)TiO_3陶瓷的微波介电性能

采用固相反应法制备Ca1–3xLn2xTiO3(x=0.130,.20;Ln=La,Nd,Sm)陶瓷,探讨了Ln系元素的含量对其物相组成、显微结构及微波介电性能的影响。结果表明:除Ca0.4Sm0.4TiO3陶瓷含有少量的Sm2Ti2O7第二相外,其他均形成了正交钙钛矿结构单相固溶体;随Ln3+的含量增加,介电常数随之降低,同时谐振频率温度系数明显降低。x=0.13时的微波介电性能更佳:ε=120、Qf=10700GHz、τf=304×10–6/°C(Ln=La);ε=109、Qf=14900GHzτ、f=236×10–6/°C(Ln=Nd);ε=102、Qf=11600GHz、τf=212×10–6/°C(Ln=Sm)。

Ca^(2+)掺杂Ba_xSr_(1-x)TiO_3制备固溶体Ba_(0.4)Sr_(0.5)Ca_(0.1)TiO_3的工艺研究

通过sol-gel法制备了固溶体Ba0.4Sr0.5Ca0.1TiO3,并采用正交实验对溶胶-凝胶形成的工艺条件作了研究。结果表明:Ca2+掺杂BaxSr1-xTiO3(BST)后,它仍然能维持钙钛矿结构,由立方相向四方相转变的温度为700-850 oC。制备该固溶体的sol-gel法最佳工艺条件为:钛酸丁酯/正丁醇为1:1,醋酸浓度为36%,螯合剂用量为乙酰丙酮5 ml,溶液pH值为5。

Ba_xSr_(1-x)TiO_3的EDTA-柠檬酸法合成与电性能研究

以乙二胺四乙酸(EDTA)、柠檬酸为复合络合剂,采用溶胶-凝胶法合成BaxSr1-xTiO3(x=0.9,0.8)粉体。采用TG-DSC、XRD和SEM分别对粉体的合成过程、晶体结构和颗粒形态进行了表征。结果表明,经600℃热处理可得单一钙钛矿结构的超细粉体,粉体颗粒分布均匀,平均粒径约为100 nm。对BaxSr1-xTiO3(x=0.9,0.8)陶瓷的介电性能和铁电性能进行了研究,研究发现,相对介电常数随温度的变化没有明显的频率依赖性,在升/降温过程中样品的相对介电常数随温度的变化存在热滞现象,在50 kV/cm的电压下可获得饱和的电滞回线。

醋酸浓度对钙锰掺杂Ba_xSr_(1-x)TiO_3的影响研究

用 3 6%醋酸溶液可制成 Ba0 .4 Sr0 .5Ca0 .1 - x Mnx Ti O3完全固溶体并且煅烧时无晶相转变现象 ;而用冰醋酸制成的 Ba0 .4 Sr0 .5Ca0 .1 - x Mnx Ti O3固溶体煅烧时有晶相转变现象 ,其晶相转变温度约为 70 0℃。醋酸浓度增大 ,晶化峰顶温度降低 ,晶化放热峰向低温移动。热处理温度升高 ,微晶结构从无序向有序转变 。

Ba_xSr_(1-x)TiO_3前驱多层膜制备及后热处理条件的优化

用Ar^+离子束多靶溅射沉积技术在单晶硅Si(100)上顺序沉积了TiO_2、BaCO_3、SrCO_3叠层,并经后期低温扩散和高温晶化两步热处理过程制备了Ba_xSr_(1-x)TiO_3薄膜。用俄歇扫描电子能谱(AES)对其低温扩散效应(温度、时效、沉积顺序)进行了研究。实验结果表明:在低温段长时间保温或在中温段短时间保温都有利于各沉积组元充分扩散,扩散均匀的混合膜层经高温晶化(900℃)能形成多晶Ba_xSr_(1-x)TiO_3薄膜。

Ba_xSr_(1-x)TiO_3的EDTA-柠檬酸法合成、制备及介电性能

以EDTA和柠檬酸为复合络合剂,采用溶胶-凝胶法合成了BaxSr1-xTiO3(x=0.5,0.6,0.7)粉体。采用TG-DSC、XRD、SEM对粉体的合成过程、晶体结构及颗粒形态进行了表征。采用固相法制备了BaxSr1-xTiO3陶瓷,并对陶瓷的烧结性能和介电性能进行了研究。研究结果表明,经550℃热处理即可得到单一钙钛矿结构的超细粉体,粉体颗粒分布均匀,平均粒径在100nm左右。在1250￣1300℃烧结的陶瓷样品平均粒径为3￣5μm,相对密度达到95%以上。陶瓷样品在室温下处于顺电相,在同一频率下其相对介电常数随Sr含量的增加而变大。在室温和1kHz的条件下,x=0.5、x=0.6和x=0.7的陶瓷样品的相对介电常数分别为1540、3220和4750,介电损耗分别为0.2%、0.2%和2.1%。

基于Ba_xSr_(1-x)TiO_3薄膜电容的L波段可调滤波器

在蓝宝石基片上使用Ba_xSr_(1-x)TiO_3(BST)铁电薄膜电容作为可调元件制作出一种五阶梳状线可调带通滤波器。通过对BST平行板电容的材料特性(介电常数、损耗和可调率)的提取,其中40 V偏压下的可调率为43.1%,将这些特性运用于可调滤波器的制作。初步的实验结果分析表明,在20V直流偏置电压作用下,滤波器的中心频率从1.19GHz变化到1.31GHz(可调率为10.1%),带内插入损耗为13.5~13.7dB,回波损耗低于12dB。