通過溶膠-凝膠法制備了不同晶格位摻雜以及梯度摻雜CaCu₃Ti₄O₁₂薄膜,研究了A’位Y、A"位Mg和B位Zr摻雜以及梯度摻雜對CCTO薄膜顯微結(jié)構(gòu)以及電性能的影響。利用X射線衍射技術(shù)和掃描電子顯微鏡分別表征了薄膜的物相結(jié)構(gòu)和微觀形貌。采用精密阻抗分析儀、介電溫譜測試系統(tǒng)和壓敏電阻直流儀測量了薄膜的介電以及壓敏特性。首先研究了CCTO薄膜的最佳燒結(jié)溫度,研究表明750℃時(shí)更有利于CCTO薄膜的制備。對該燒結(jié)溫度下制備的CCTO薄膜的介電以及壓敏特性進(jìn)行了理論分析,認(rèn)為CCTO薄膜的介電性能與內(nèi)部導(dǎo)電晶粒尺寸和薄絕緣晶界的厚度有關(guān),壓敏特性與其內(nèi)部存在的雙肖特基勢壘有關(guān)。A’位Y摻雜以及梯度摻雜CCTO薄膜的研究表明:A’位Y摻雜低頻下能夠提高CCTO薄膜的介電常數(shù),增加CCTO薄膜的介電損耗,降低CCTO薄膜的介電頻率和溫度穩(wěn)定范圍,對CCTO薄膜的壓敏性能影響不大,并未明顯改變CCTO薄膜的非線性系數(shù);A’位Y梯度摻雜可以顯著改善CCTO薄膜的介電性能,Y上梯度更有利于提高介電常數(shù),Y下梯度更有利于降低其介電損耗,Y... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 電容-壓敏材料概述
        1.2.1 電容器材料簡述
        1.2.2 壓敏電阻材料簡述
        1.2.3 電容-壓敏原理
        1.2.4 電容-壓敏材料的發(fā)展
    1.3 CaCu_3Ti_4O_(12)材料簡介以及研究現(xiàn)狀
        1.3.1 CaCu_3Ti_4O_(12)的晶體結(jié)構(gòu)
        1.3.2 CaCu_3Ti_4O_(12)的巨介電性
        1.3.3 CaCu_3Ti_4O_(12)的壓敏特性
        1.3.4 CaCu_3Ti_4O_(12)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 梯度薄膜理論簡介
    1.5 本論文研究的目的、主要內(nèi)容
        1.5.1 本論文研究的目的
        1.5.2 本論文研究的主要內(nèi)容
第二章 CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜的制備與電性能
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)所需原料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)所用儀器設(shè)備
        2.2.3 CaCu_3Ti_4O_(12)前驅(qū)體溶膠的制備
        2.2.4 單晶Si基底的清洗
        2.2.5 薄膜的制備
        2.2.6 薄膜的測試表征
    2.3 CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜燒結(jié)溫度的確定
    2.4 CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜的介電性能
    2.5 CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜的壓敏性能
    2.6 本章小結(jié)
第三章 A'位Y摻雜以及梯度摻雜CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜的研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)所需原料
        3.2.2 Ca_(1-3/2x)Y_xCu_3Ti_4O_(12)前驅(qū)體溶膠的制備
    3.3 A'位Y摻雜CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜的顯微結(jié)構(gòu)以及電性能研究
        3.3.1 Ca_(1-3/2x)Y_xCu_3Ti_4O_(12)薄膜的物相分析
        3.3.2 Ca_(1-3/2x)Y_xCu_3Ti_4O_(12)薄膜的顯微形貌分析
        3.3.3 Ca_(1-3/2x)Y_xCu_3Ti_4O_(12)薄膜的介電頻譜分析
        3.3.4 Ca_(1-3/2x)Y_xCu_3Ti_4O_(12)薄膜的介電溫譜分析
        3.3.5 Ca_(1-3/2x)Y_xCu_3Ti_4O_(12)薄膜的壓敏特性分析
    3.4 A'位Y梯度摻雜CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜的顯微結(jié)構(gòu)以及電性能研究
        3.4.1 Y梯度摻雜CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜的物相分析
        3.4.2 Y梯度摻雜CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜的顯微形貌分析
        3.4.3 Y梯度摻雜CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜的介電性能研究
        3.4.4 Y梯度摻雜CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜的壓敏性能研究
    3.5 本章小結(jié)
第四章 A"位Mg摻雜以及梯度摻雜CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜的研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)所需原料
        4.2.2 CaCu_(3-x)Mg_xTi_4O_(12)前驅(qū)體溶膠的制備
    4.3 A"位Mg摻雜CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜的顯微結(jié)構(gòu)以及電性能研究
        4.3.1 CaCu_(3-x)Mg_xTi_4O_(12)薄膜的物相分析
        4.3.2 CaCu_(3-x)Mg_xTi_4O_(12)薄膜的顯微形貌分析
        4.3.3 CaCu_(3-x)Mg_xTi_4O_(12)薄膜的介電頻譜分析
        4.3.4 CaCu_(3-x)Mg_xTi_4O_(12)薄膜的介電溫譜分析
        4.3.5 CaCu_(3-x)Mg_xTi_4O_(12)薄膜的壓敏特性分析
    4.4 A"位Mg梯度摻雜CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜的顯微結(jié)構(gòu)以及電性能研究
        4.4.1 Mg梯度摻雜CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜的物相分析
        4.4.2 Mg梯度摻雜CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜的顯微形貌分析
        4.4.3 Mg梯度摻雜CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜的介電性能研究
        4.4.4 Mg梯度摻雜CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜的壓敏性能研究
    4.5 本章小結(jié)
第五章 B位Zr摻雜以及梯度摻雜CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜的研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)所需原料
        5.2.2 CaCu_3Ti_(4-x)Zr_xO_(12)前驅(qū)體溶膠的制備
    5.3 B位Zr摻雜CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜的顯微結(jié)構(gòu)以及電性能研究
        5.3.1 CaCu_3Ti_(4-x)Zr_xO_(12)薄膜的物相分析
        5.3.2 CaCu_3Ti_(4-x)Zr_xO_(12)薄膜的顯微形貌分析
        5.3.3 CaCu_3Ti_(4-x)Zr_xO_(12)薄膜的介電頻譜分析
        5.3.4 CaCu_3Ti_(4-x)Zr_xO_(12)薄膜的介電溫譜分析
        5.3.5 CaCu_3Ti_(4-x)Zr_xO_(12)薄膜的壓敏特性分析
    5.4 B位Zr梯度摻雜CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜的顯微結(jié)構(gòu)以及電性能研究
        5.4.1 Zr梯度摻雜CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜的物相分析
        5.4.2 Zr梯度摻雜CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜的顯微形貌分析
        5.4.3 Zr梯度摻雜CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜的介電性能研究
        5.4.4 Zr梯度摻雜CaCu_3Ti_4O_(12)薄膜的壓敏性能研究
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]A Short Review on Copper Calcium Titanate（CCTO） Electroceramic;Synthesis,Dielectric Properties,Film Deposition,and Sensing Application[J]. Mohsen Ahmadipour,Mohd Fadzil Ain,Zainal Arifin Ahmad.  Nano-Micro Letters. 2016(04)
[2]核殼結(jié)構(gòu)納米粒子[J]. 薛龍建,黎堅(jiān),韓艷春.  化學(xué)通報(bào). 2005(05)
[3]壓敏電阻陶瓷材料的研究進(jìn)展[J]. 邢曉東,謝道華,胡明.  電子元件與材料. 2004(02)
[4]低溫一次燒結(jié)高介電常數(shù)晶界層電容器材料[J]. 沈輝,潘曉明,宋元偉,奚益明,王評初.  無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2002(03)
[5]ZnO壓敏電阻片的基礎(chǔ)研究和技術(shù)發(fā)展動態(tài)[J]. 李盛濤.  電瓷避雷器. 1998(03)
[6]獨(dú)石陶瓷電容器內(nèi)電極漿料觸變性的研究[J]. 伍征華,謝海,周芝璇.  電子元件與材料. 1992(06)

博士論文
[1]中介電常數(shù)低溫共燒微波介質(zhì)陶瓷及其器件研究[D]. 童建喜.浙江大學(xué) 2006



本文編號：3194062