2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、由于電子元件都進(jìn)入小型化、微型化的發(fā)展,使得高介電材料在微電子工業(yè)中的應(yīng)用越來越多。但由于材料尺寸效應(yīng),原有的一些材料所制作得微型電子器件無法達(dá)到其所需要的使用性能要求。因此,需要更高性能的介電材料來解決這類問題。在21世紀(jì)初,一種立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的CaCu3Ti4O12介電材料,由于其具有反常的巨介電常數(shù)(ε≈104~105)及其介電常數(shù)在較寬的溫區(qū)范圍內(nèi)(100-400K)基本保持不變等特性,引起了人們的興趣。由于其制作工藝簡單,且燒

2、結(jié)溫度也不高,約為1000℃~1100℃上下,使其成為一種具有潛在實(shí)用價值的新型巨介電常數(shù)材料。但是該介電材料的介電損耗較大,而且在100K溫度以下工作時,其介電常數(shù)值會急劇下降,最小時約為100,與原來相比減小了約3個數(shù)量級。這些不良性能影響了其成為實(shí)用材料,所以如何在提高CCTO材料介電常數(shù)的同時又能降低其介電損耗成為了材料科研工作者的研究目標(biāo)。
  本論文以CaCu3Ti4O12(簡寫CCTO)為基體陶瓷組元,采用傳統(tǒng)電子陶

3、瓷制備工藝和XRD、SEM等現(xiàn)代測試分析手段,研究了CCTO陶瓷的預(yù)燒溫度、摻雜改性、配方比等對該介電陶瓷物相組成,顯微結(jié)構(gòu)以及介電性能的影響。通過對CCTO粉體的差熱失重分析和XRD相結(jié)構(gòu)分析以及對陶瓷的介電性能分析可知,950℃為最佳預(yù)燒溫度,1060℃為最佳燒結(jié)溫度。
  稀土氧化物Nd2O3的摻雜并沒有改變CCTO陶瓷的鈣鈦礦結(jié)構(gòu),但是過量摻雜會使CCTO衍射峰產(chǎn)生偏移并生出其他雜峰(氧化銅)。稀土氧化物的摻雜會使陶瓷的晶

4、粒增大,氣孔變小但是過量的摻雜也是使陶瓷的相中有第二相析出。稀土氧化物的加入使陶瓷的介電性能有了一定的提高,但是在降損方面影響不大。當(dāng)釹的加入量為x=0.05時,樣品的綜合介電性能最佳:εr=137078,tanδ=0.207。
  稀土氧化物Yb2O3的摻雜同樣沒有改變CCTO陶瓷的鈣鈦礦結(jié)構(gòu),但是過量摻雜會使CCTO衍射峰產(chǎn)生偏移并生出其他雜峰(氧化銅)。其摻雜會使陶瓷的晶粒增大,生長均勻,氣孔變小但是過量的摻雜也是使陶瓷的相

5、中有第二相析出。稀土氧化物的摻雜使陶瓷的介電性能有了一定的提高,但是在降損方面影響不大。當(dāng)鐿的加入量為x=0.08時,樣品的綜合介電性能最佳:εr=2.8×105,tanδ=0.231。
  采用輕稀土氧化物Y2O3替代摻雜CCTO陶瓷,發(fā)現(xiàn)其摻雜同樣沒有改變CCTO陶瓷的鈣鈦礦結(jié)構(gòu),但是過量摻雜會使CCTO衍射峰產(chǎn)生偏移并生出其他雜峰(氧化銅)。其摻雜會使陶瓷的晶粒增大,生長均勻,氣孔變小但是過量的摻雜也是使陶瓷的相中有第二相析

6、出。其摻雜使陶瓷的介電性能有了一定的提高,但是在降損方面影響不大。當(dāng)釔的加入量為x=0.2時,樣品的綜合性能最佳:εr=183503,tanδ=0.3108。
  在Ba0.65Sr0.35TiO3(BST)化合物和Cr2O3及MgO對CCTO陶瓷的進(jìn)行晶界摻雜后,沒有改變其原有的鈣鈦礦結(jié)構(gòu),但是過量摻雜會使CCTO的衍射峰變小,主峰變得不明顯,且有很多雜相衍射峰,析出物較多。BST化合物和Cr2O3及MgO的加入會使陶瓷的晶粒增

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