介电调谐论文_郑瑞,金灯仁,徐凯,程晋荣

导读:本文包含了介电调谐论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:薄膜,凝胶,温度,基材,钛酸钡,移相器,陶瓷。

介电调谐论文文献综述

郑瑞,金灯仁,徐凯,程晋荣[1](2019)在《BST-BT_(4/13)复合陶瓷介电调谐性能的研究》一文中研究指出通过固相反应法制备了高介电相含量和高温度稳定性的介电可调Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3-Ba_4Ti_(13)O_(30)(BSTBT_(4/13))复合陶瓷,研究了介电相BT_(4/13)含量和烧结温度对其显微结构、介电性能和调谐性能的影响。结果表明,BT_(4/13)含量的增加有利于BST-BT_(4/13)复合陶瓷烧结性能的提高、介电常数的下降及其温度稳定性的增强,但会降低其调谐率。随着烧结温度的升高BST-BT_(4/13)复合陶瓷的介电常数增大。当BT_(4/13)相的体积分数高达92%时,BSTBT_(4/13)复合陶瓷在20~160℃内具有优异的温度稳定性及其介电常数在20~65℃之间几乎不变,且表现出明显的介电非线性,在10kV/cm的直流偏置场强下调谐率仍可达1%。(本文来源于《压电与声光》期刊2019年01期)

秦杨晓,李卓,梁文学,刘娜,赵鹏[2](2018)在《钛酸锶钡铁电陶瓷介电调谐性能研究进展》一文中研究指出钛酸锶钡(B_a1-x_Sr_xTiO_3)铁电材料因其优异的介电可调谐性能而备受关注。该文介绍了B_a1-x_Sr_xTiO_3可调谐材料的发展现状,重点分析优化了B_a1-x_Sr_xTiO_3可调谐性能当前的研究趋势,包括粒子尺寸、掺杂改性及介质复合优化,在此基础上综述了铁电-铁氧复合对可调谐性能的影响,并对未来的发展方向提出了见解。(本文来源于《压电与声光》期刊2018年01期)

王倩[3](2017)在《BaTiO_3基复合陶瓷的介电调谐及储能性能研究》一文中研究指出介电调谐材料是一种介电常数随外加电场变化而变化的材料,其在相控阵雷达的关键器件介质移相器中具有重要的应用。尽管介电调谐材料已经获得了广泛的研究,但是,其依然面临降低材料的介电损耗与提高调谐率之间的矛盾。此外,随着能源与环境问题的日益突出,开发新型铁电储能材料成为新的研究热点。钛酸钡(BaTiO3)是一种ABO3型钙钛矿结构的铁电材料,其具有较高的介电常数与较小的介电损耗。本论文以BaTiO3基材料为研究对象,对其复合第二相金属氧化物(MO),以期进一步降低其介电损耗并保持其较高的调谐率,同时提高其击穿场强,增加储能密度。还研究了第二相的性质、含量、分布及制备工艺对BaTiO3基复合材料的介电调谐性能及储能性能的影响规律。论文的主要工作如下:(1)采用普通烧结法制备了 Sr2+取代BaTi03/Y203复合陶瓷。随着Y2O3含量的增加,Ba0.6Sr0.4TiO3/Y203复合陶瓷的介电常数、介电损耗和调谐率显着降低,同时优值先增大后减小。第二相Y203的存在使陶瓷的晶粒尺寸减小,晶界对电畴的夹持作用增强,极性纳米微区对基体的调谐性能的贡献减少,导致调谐率降低。复合5 at% Y2O3的Ba0.6Sr0.4TiO3/Y2O3复合陶瓷的优值最大,为 73.60。复合大量的 Y2O3后,Ba0.6Sr0.4TiO3/Y2O3复合陶瓷的击穿场强增加(≥70 kV/cm),能量存储密度略有下降,但能量转换效率大幅度提高。复合10 at% Y2O3的Ba0.6Sr0.4Ti03/Y203复合陶瓷在71 kV/cm电场下的能量存储密度为0.26 J/cm3,能量转换效率为91.85%。(2)采用普通烧结和放电等离子烧结(SPS)制备了Sn4+取代BaTiO3/MgO复合陶瓷。与普通烧结相比,SPS烧结工艺抑制了 Mg2+在基体中的扩散。随着MgO含量增加,普通烧结和SPS烧结制备的BaTi0.85Sn0.15O3/MgO复合陶瓷的介电常数和介电损耗均显着降低,但调谐率仍保持相对高的值(>40%)。普通烧结制备的90 %mass BaTi0.88S5S0.15O3+10%massMgO复合陶瓷的优值最大,达到了 114.23。SPS烧结制备的BaTi0.85Sn0.15O3/MgO复合陶瓷呈现层片状结构,击穿场强显着增加,能量存储密度显着提高。SPS烧结制备的90 %mass BaTi0.85Sn0.15O3+10 %mass MgO复合陶瓷的击穿场强达到了 190 kV/cm ,能量存储密达到了 0.5107 J/cm3 ,能量转换效率达到了 92.11%。(3 )采用低温软化学法和传统固相反应法制备了 BaTi03/La203复合粉体,进而采用普通烧结制备出BaTi03/La2O3复合陶瓷。低温软化学法制备的BaTiO3陶瓷的平均晶粒尺寸(3.05μm)远小于传统固相反应法制备的BaTiO3陶瓷(31.11μm)。这表明低温软化学法是一种获得小晶粒BaTiO3陶瓷行之有效的方法。随着La203含量的增加,低温软化学法和传统固相反应法制备复合陶瓷的介电常数均大幅度降低,调谐率和优值先增加后减小。其中,低温软化学法制备的复合10 at%La2O3的复合陶瓷具有最大的调谐率和优值,分别为 31.718%和 123.66。(本文来源于《西安理工大学》期刊2017-06-30)

王欣[4](2017)在《外延钛酸锶薄膜及介电调谐性能研究》一文中研究指出钛酸锶(STO)薄膜在液氮温区具有非常好的非线性介电性质,这种介电常数随着外加电场变化的特性,使得它在电可调谐微波集成器件上有着广阔的应用前景。虽然介电材料已经得到了广泛的研究,但如何在实现高调谐率的同时依然保持较低的介电损耗仍然是研究的难点。近年来,研究发现多层外延薄膜可以实现这种协调。镍酸镧(LNO)薄膜与STO同属钙钛矿结构,具有良好的导电性且与STO晶格匹配性好,因而可以成为外延STO薄膜优异的电极材料。本文从STO薄膜的热处理温度和上电极材料两方面对其介电调谐性能的影响进行了研究,取得以下研究成果:(1)采用溶胶-凝胶法在(00l)LAO基板上制备了以LNO为底电极的外延STO薄膜,研究了异质同构薄膜取向特性的检测方法,发现采用高指数晶面可以分析外延薄膜的面内取向。进一步研究了热处理温度对STO/LNO复合薄膜介电调谐性能的影响,发现随着热处理温度的提高,Pt/STO/LNO结构的介电调谐率增加,介电损耗降低,最佳热处理温度下制备的Pt/STO/LNO复合结构的调谐率为49.8%,介电损耗为0.0115,优值因子为43.3。(2)采用感光溶胶-凝胶法制备出了具有良好导电性的LNO图形化薄膜,将其应用于STO/LNO复合薄膜上电极的制备,形成上下电极对称的LNO/STO/LNO电容结构,介电性能分析表明LNO/STO/LNO结构比Pt/STO/LNO结构介电性能更加优异,其优值因子可达到82.4。(3)通过J-V特性分析了 Pt、LNO上电极材料对STO/LNO结构中STO介电性能的影响机理。研究发现,随着温度的降低(80~300 K温度范围内),Pt/STO/LNO和LNO/STO/LNO两种异质结构中的漏电流密度均减小,进一步分析发现Pt/STO/LNO结构中Pt/STO界面存在肖特基势垒,LNO/STO/LNO结构中并没有观察到明显的势垒,肖特基势垒的存在影响了 STO的极化过程,导致Pt/STO/LNO异质结构中更高的介电损耗。(本文来源于《西安理工大学》期刊2017-06-30)

陈超楠,王哲玮,伍科,叶辉[5](2017)在《基于银-氧化铟锡混合薄膜的近红外介电常数近零点和等离子体特性调谐的研究》一文中研究指出本文系统地描述了一系列银-氧化铟锡(Ag-ITO)共溅薄膜的制备和研究,通过调控薄膜中银的含量,获得了微观结构上的同质混合薄膜,此时少量掺杂的银的含量(<3 at.%)被证明具有最优值。同时,银的引入显着增强了ITO中In_2O_3多晶的择优取向,尤其反映在其(222)、(400)、(440)峰的强度提升。更有意义的是,混合薄膜的介电常数具有极大的可调谐性,即通过改变薄膜的成分及快速热退火处理,介电常数变零点波长(Cross-over point)及近零区域(本文来源于《第十二届全国硅基光电子材料及器件研讨会会议论文集》期刊2017-05-25)

耿方娟[6](2016)在《Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3基薄膜的介电可调谐性研究》一文中研究指出在最近几十年中,人们对环境友好型无铅铁电材料的研究越来越感兴趣,并希望通过性能改进获得具有优越性能并且可取代铅基材料的无铅铁电材料。Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3(NBT)被认为是一种性能良好的替代品,已被广泛地研究。鉴于这种材料的介电常数随电压变化的非线性特性,可以被应用在移相器、可调振荡器、滤波器以及变容二极管器件中。应用到上述器件中时,这种具有可调谐特性的材料要求具有相对小的漏电(J)、适中的介电常数(εr)、低的介电损耗(tanδ)以及大的调谐性(tunability)和品质因数(FOM)。然而,NBT基材料中A位元素(Na、Bi)易挥发,这往往导致薄膜中氧空位的产生和增加,从而引起薄膜中大的漏电。因此,纯相NBT薄膜很难获得优异的性能。为了提高NBT基薄膜的性能,研究人员已经尝试了多种改性方法。例如:引入缓冲层,制备外延膜,构建多层结构,与其他物质形成固溶体等。此外,离子掺杂也被认为是一种有效的手段,B位低价离子掺杂后能够束缚氧空位的移动,进而降低薄膜漏电,有效地提高其电学性能。在所有制备薄膜的工艺中,金属有机分解法被认为是一种简单可操作性强的制备工艺而被广泛地应用。在本论文中,我们利用金属有机分解法结合层层退火工艺制备了Zn~(2+)离子掺杂的NBT基薄膜;重点研究了Zn~(2+)离子的掺杂量以及薄膜制备的工艺参数(包括,退火温度、单层膜厚、退火气氛)对薄膜的结晶性以及电学性能(绝缘性、铁电性、介电可调谐性)的影响。工作内容如下:1、制备了不同Zn~(2+)离子掺杂量的NBT薄膜(NBTZnx,x=0~4 at.%),并研究了Zn~(2+)离子掺杂量对薄膜的微观结构以及电学性能的影响。与其他薄膜相比,NBTZn_(0.01)薄膜的绝缘性和铁电性较高,当电场强度为300 k V/cm时,漏电流密度在10-4 A/cm2左右;而薄膜在被击穿前的剩余极化(Pr)最大值可达24.8μC/cm2。此外,在测试条件为300k V/cm、100 k Hz时该薄膜的介电调谐性可达43.6%。2、将Zn~(2+)离子掺杂量为1 at%的NBT薄膜在450~600°C的温度范围进行了退火。结果显示薄膜在500°C的较低温度下就能生成钙钛矿结构。其中550°C退火得到的薄膜相比其他退火温度下得到的薄膜具有更优异的性能,300 k V/cm、100 k Hz时该薄膜的介电调谐性为43.6%。3、在550°C退火温度下我们制备了单层膜厚分别为35、25、20和15 nm的NBTZn_(0.01)薄膜,20 nm/l的薄膜高的(110)择优取向性和其断面中展示出来的柱状结构相一致。同时,该薄膜展现出了较大的调谐性和品质因数,在300 k V/cm、100 k Hz下其值分别为46.5%和8.8。4、在ITO衬底以及不同的退火气氛下(air,N_2,O_2,O_2/N_2)制备了NBTZn_(0.01)薄膜。其中O_2/N_2气氛下的到的薄膜具有好的绝缘性,这主要与该膜均匀的晶粒尺寸以及致密的微观结构有关。300 k V/cm、100 k Hz测试条件下,该膜的介电可调谐性为47.6%,品质因子为7.9。(本文来源于《济南大学》期刊2016-06-08)

李欢[7](2015)在《铌酸钾钠基材料压电和介电调谐性能研究》一文中研究指出具有压电效应的材料称为压电材料,利用压电效应可以用于制作压力传感器、压力加速度传感器、压电扬声器、超声马达和微位移控制器等器件,并已经广泛应用于众多领域,同时一般情况下压电材料还具有铁电、热释电、介电调谐和电光等性能,已经成为应用最为广泛的功能材料之一。在过去的几十年间,铅基压电材料由于其优异的压电性能以及良好的温度稳定性,在实际应用中一直占据着统治地位。然而,铅基压电材料虽然具有优异的压电铁电性能,但其含有的大量铅元素具有剧毒性,会对人体和环境造成很大的危害。为减小含铅材料对于人体和环境的危害,世界各国相继出台各种措施以限制含铅材料的使用。因此,寻找性能优良、环境友好的无铅压电材料来代替现阶段的铅基压电材料就显得十分必要,也成为材料科学领域的主要课题之一。目前,KNN基无铅压电材料由于其优异的压电、铁电和介电性能,其较高的居里温度(420℃)又使得其在高温领域具有潜在的应用,被认为是最有可能取代铅基压电材料的无铅压电材料之一。限制KNN基压电材料应用的主要因素有致密度有待优化,压电性能与铅基材料相比有待提高,以及高压电性能的KNN基材料温度稳定性差的问题,因此探究KNN基材料的助烧,压电性能提高以及温度稳定性改善的途径以及物理机制对促进KNN基压电材料的应用具有重要的实际和科研意义;此外,对KNN基材料介电调谐性能和机制的研究可以拓展KNN基材料的应用领域范围。首先分析了A位元素挥发导致的缺陷及相应内电场机制,以及它们对KNN基陶瓷样品畴壁的钉扎效应和对压电性能的削弱作用,进而提出可以通过补偿KNN中A位元素挥发,降低陶瓷中的缺陷浓度和内电场对畴壁的钉扎效应,提高KNN基陶瓷的压电和铁电性能。用固相烧结法制备了KNTN-Na F陶瓷样品,使用XRD表征了其结构,SEM表征了其微观形貌,分析了Na F浓度对陶瓷烧结温度、致密度和晶粒大小的影响,最后研究了KNTN-Na F陶瓷的压电、铁电和介电性能。分析了Na F对A位挥发元素的补偿作用以及对内电场的削弱作用,并用X射线荧光光谱测试了不同Na F浓度的KNTN陶瓷样品中的A、B位元素含量比,验证Na F中的Na元素对原KNTN陶瓷中A位元素的补偿效果。分析了不同变价离子掺杂在KNN晶格中施主和受主掺杂机制,并分析不同掺杂对KNN基陶瓷压电、铁电和介电性能的影响,进而研究Yb3+在KNN陶瓷中掺杂机制及其对压电性能的影响。用固相烧结法制备Yb掺杂KNN陶瓷样品,用XRD表征了Yb掺杂KNN陶瓷的结构,并分析了Yb在KNN晶格的占位机制;SEM表征了其微观结构,分析了Yb掺杂对KNN陶瓷晶粒和致密度的影响;最后研究了Yb掺杂KNN陶瓷的压电、铁电和介电性能,分析了不同的Yb占位对压电和铁电性能的影响。分析室温相变KNN基材料的温度依赖性,首次提出具有四方结构的KNN基材料可以同时具备高的压电性能和优异的温度稳定性。设计了具有四方结构的(K0.45Na0.55)0.94Li0.06TaxNb1-xO3陶瓷材料,用固相烧结法制备了(K0.45Na0.55)0.94Li0.06TaxNb1-xO3陶瓷样品,用XRD和SEM表征了其结构和微观形貌,用介温谱测试了陶瓷正交相和四方相的介电常数,研究了其压电性能和20-80℃温度范围内的温度稳定性。为进一步消除相变对陶瓷温度稳定性的影响,利用La元素掺杂进一步改善了陶瓷的温度稳定性。分析了介电体内部的介电极化机制和不同极化对外加电场的响应,提出在居里温度附近由于纳米畴的存在,材料具有优异的介电调谐性能。设计了的KTa0.6Nb0.4O3单晶,利用介温谱表征了材料的居里温度,研究了KTN单晶居里温度附近的介电调谐性能,并利用Langevin公式修正的Landau-Ginzburg-Devonshire理论分析了纳米畴对介电调谐性能的贡献程度。固相烧结法制备了Fe3+掺杂KNNT陶瓷样品里,利用XRD表征了其结构和Fe3+的占位,研究了其室温铁电和铁磁性能,最后研究了外加磁场对介电性能的调谐作用。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-06-01)

范俊伟[8](2015)在《可调谐FBAR用BST薄膜介电性能的研究》一文中研究指出随着无线通信技术向多频段方向的迅速发展,对可调体声波谐振器(FBAR)的要求越来越高,不仅要求其具有高的调谐率,而且要求其具有较低的插入损耗。利用传统压电材料如AlN、Zn O等制作的FBAR,调谐范围小,功率承受能力差,不能满足实际的需要。与传统的压电材料相比,钛酸锶钡(BST)薄膜具有调谐率高、介电损耗小、功率承载能力强等优点,非常适合应用于可调FBAR。为了降低BST薄膜的介电损耗,提高薄膜的介电性能,本文对薄膜的组分梯度和掺杂展开了研究,主要内容如下:本文首先利用溶胶凝胶方法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了厚度约为450nm的Ba0.3Sr0.7TiO3薄膜,并在不同的温度下烧结。实验表明750℃下烧结的薄膜具有最低的介电损耗、最高的介电常数和最高的优值因子,具有最佳的介电性能。薄膜组分梯度变化可以缓和材料中各向性能突变,有效改善BST薄膜的性能,本文在750℃下制备了单组分BaxSr1-xTiO3(x=0.3、0.5、0.7)薄膜和上组分梯度薄膜(远离基片方向,x从0.3到0.5再到0.7)以及下组分梯度薄膜(x从0.7到0.5再到0.3)。研究表明外加电场为110kV/cm时,Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜取得最大的调谐率17.4%,室温下Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜的工作温度更接近其居里温度点,工作在居里温度点附近的BST薄膜有较高的调谐率。下组分梯度薄膜取得最高的介电常数323,最低的介电损耗0.037和最高的优值因子4。相比于上组分薄膜,下组分薄膜的氧八面体中钛离子和氧离子间电偶极子极化较大,因此下组分薄膜的介电性能较好。Rb离子的半径与Ba离子和Sr离子非常接近,而且Rb作为受主杂质可以中和氧空位产生的电子,降低薄膜的介电损耗,此外国内外尚无有关Rb掺杂的BST薄膜的报道,为此本文还利用溶胶凝胶法制备了Rb的掺杂量为0mol%-8mol%的Ba0.3Sr0.7TiO3薄膜。研究表明Rb的掺杂量为4mol%时,Ba0.3Sr0.7TiO3薄膜具有最高的致密度、最高的介电常数292、最低的介电损耗0.028以及最高的优值因子8.1。(本文来源于《华中科技大学》期刊2015-05-01)

樊慧庆,王燕,贺立龙[9](2014)在《钛酸钡基介电调谐材料制备与性能研究进展》一文中研究指出结合当前国内外介电调谐材料的研究进展,提出考虑各性能指标协调问题,从材料的配比、制备的工艺、性能的测试等因素着手,来获得性能优良的移相器用介电调谐材料。对钛酸钡(BaTiO3)基材料可通过取代、复合及流延工艺等改性技术,综合提高其性能,满足实际相控阵雷达应用需求。(本文来源于《电子元件与材料》期刊2014年09期)

刘俊,曾亦可,姜胜林,张光祖[10](2014)在《两步加压法制备高介电调谐率的Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3厚膜》一文中研究指出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。(本文来源于《压电与声光》期刊2014年04期)

介电调谐论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

钛酸锶钡(B_a1-x_Sr_xTiO_3)铁电材料因其优异的介电可调谐性能而备受关注。该文介绍了B_a1-x_Sr_xTiO_3可调谐材料的发展现状,重点分析优化了B_a1-x_Sr_xTiO_3可调谐性能当前的研究趋势,包括粒子尺寸、掺杂改性及介质复合优化,在此基础上综述了铁电-铁氧复合对可调谐性能的影响,并对未来的发展方向提出了见解。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

介电调谐论文参考文献

[1].郑瑞,金灯仁,徐凯,程晋荣.BST-BT_(4/13)复合陶瓷介电调谐性能的研究[J].压电与声光.2019

[2].秦杨晓,李卓,梁文学,刘娜,赵鹏.钛酸锶钡铁电陶瓷介电调谐性能研究进展[J].压电与声光.2018

[3].王倩.BaTiO_3基复合陶瓷的介电调谐及储能性能研究[D].西安理工大学.2017

[4].王欣.外延钛酸锶薄膜及介电调谐性能研究[D].西安理工大学.2017

[5].陈超楠,王哲玮,伍科,叶辉.基于银-氧化铟锡混合薄膜的近红外介电常数近零点和等离子体特性调谐的研究[C].第十二届全国硅基光电子材料及器件研讨会会议论文集.2017

[6].耿方娟.Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3基薄膜的介电可调谐性研究[D].济南大学.2016

[7].李欢.铌酸钾钠基材料压电和介电调谐性能研究[D].哈尔滨工业大学.2015

[8].范俊伟.可调谐FBAR用BST薄膜介电性能的研究[D].华中科技大学.2015

[9].樊慧庆,王燕,贺立龙.钛酸钡基介电调谐材料制备与性能研究进展[J].电子元件与材料.2014

[10].刘俊,曾亦可,姜胜林,张光祖.两步加压法制备高介电调谐率的Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3厚膜[J].压电与声光.2014

论文知识图

薄膜的归一化介电常数随电场变化示...;图2-12BZN/BST薄膜的交换品质因子随厚度比...薄膜的交换品质因子随厚度比...不同Ba/Sr比的BST薄膜的介电性能[5]薄膜为获得特定可调n所需的外加电...薄膜的归一化介电常数随电场的变化...

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介电调谐论文_郑瑞,金灯仁,徐凯,程晋荣
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