层状结构第二相增强BiFeO_(3)-BaTiO_(3)陶瓷电阻率研究

BiFeO_(3)-BaTiO_(3)(BF-BT)陶瓷兼具高居里温度和优异的压电性能,在高温压电传感器和驱动器等部件具有广泛的应用前景。BF-BT陶瓷在高温环境下电阻率较低,易造成器件高温性能恶化甚至失效。因此,改善BF-BT陶瓷电阻性能是应用推广必须解决的关键问题。作为一种铁酸盐,其电阻率很难通过掺杂改性等常规方法进行改善。本研究在BF-BT陶瓷体系中发现一种电阻率异常升高的现象,并证实这与样品中的第二相Bi_(25)FeO_(40)有关。显微结构分析表明,该第二相具有一种特殊的层状周期性结构,其中每三排原子构成一个周期,而缺陷大多集中在其中一层原子当中。本研究采用传统固相法成功地制备出纯相的Bi_(25)FeO_(40),将其作为外添加剂加入到0.70BF-0.30BT组分中,使基体组分在300℃的电阻率从1.03 MΩ·cm提高到4.33 MΩ·cm。此外,COMSOL仿真模拟的结果证实,通过引入该第二相可以将0.67BF-0.33BT组分电阻率提高一个数量级。根据能量过滤效应,这种特殊的结构具有高能垒,可以阻碍载流子迁移,从而提高BF-BT陶瓷电阻率。本工作为改善BF-BT陶瓷电阻率提供了一种切实可行的方法。

n型Si侧蚀的电学机理研究

本文利用电化学刻蚀的方法在n型Si衬底上制备了不同形貌的多孔硅。扫描电子显微镜观察发现不同刻蚀条件制备的样品呈现腐蚀程度不同但腐蚀方向相同的侧向腐蚀。实验和理论分析表明适当电注入的空穴浓度是形成光滑孔壁的关键,过量注入的空穴在侧壁形成耗尽层,促使体硅少子漂移是侧向腐蚀的主要原因。