Cr、Co、Mn磁性对ZnO压敏特性影响的机理研究

研究了不同浓度Cr、Co和Mn的掺杂对ZnO-PbO-B2O3陶瓷压敏特性的影响.实验表明,ZnO平均晶粒尺寸随各元素掺杂量增加而逐渐变大,压敏电压也随之升高,非线性系数随各元素掺杂量增加而先增大后减小,漏电流先减小后增大.分析认为,过渡族金属元素掺杂对ZnO压敏材料电性能的影响不仅与电子的能级有关,与其自旋特性也紧密相连.ZnO中掺杂的Cr、Mn、Co元素随机取代其中的部分Zn原子后,Cr2+、Mn2+、Co2+在ZnO中产生局域磁矩,会对与其取向不同的自旋电子产生强的散射,这样可增大ZnO陶瓷电阻率和提高其非线性特性.     

La2O3的掺杂对氧化锌压敏陶瓷电性能的影响

采用传统固相法制备稀土氧化物La2O3掺杂的ZnO压敏陶瓷。采用X线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和压敏电阻直流参数仪对样品的物相、显微组织及电性能进行分析。结果表明,随着La2O3掺杂量的增加,ZnO压敏陶瓷电位梯度单调递增,非线性系数先增加后减小,而漏电流呈现先减小后增大的变化趋势。综合衡量ZnO压敏电阻的各项性能指标发现,在1 000 ℃烧结温度下,La2O3的质量分数为0.25%时,ZnO压敏电阻的综合性能最好,其电位梯度为532.2 V/mm,非线性系数为41.6,漏电流为3.3 μA。     

Y~(3+)掺杂ZnO压敏陶瓷的微结构和电性能研究

采用两步烧结法制备了Y3+掺杂的(以Y(NO3)3·6H2O形式加入)ZnO压敏陶瓷,通过XRD、SEM和EDX系统研究了Y3+掺杂量对ZnO压敏陶瓷微结构和电性能的影响。结果表明:随着Y3+掺杂量的增加,电位梯度VT和非线性系数α提高,晶粒尺寸减小,施主浓度Nd和晶界态密度Ns降低,势垒宽度ω增大。当掺杂的x[Y(NO3)3·6H2O]为1.2%、烧结温度为1100℃时,ZnO压敏陶瓷电性能最好,其VT为675V/mm,α为63.9,漏电流IL为2.40μA。     

低压TiO_2系压敏陶瓷的伏安特性实验分析

采用耗尽层近似理论,分析了低压TiO2系压敏陶瓷在直流偏压下的伏安特性,并对ZnO、TiO2和SrTiO3系三种压敏陶瓷的伏安特性进行了测试、分析和比较。结果表明,在晶界势垒不太高(一般为零点几电子伏)及晶界电场强度不太大(约106V/m量级)的情况下,TiO2系压敏陶瓷晶界的电子传输机制不同于ZnO系压敏陶瓷,而与SrTiO3系压敏陶瓷的导电机制相似,属于肖特基热电子发射机制。     

Bi2O3对TiO2系压敏陶瓷性能的影响

采用传统电子陶瓷工艺制作了TiO2系压敏陶瓷。通过测试其I-V特性、复阻抗特性、晶界电阻、晶粒电阻及势垒高度,研究了Bi2O3对TiO2-Bi2O3-Nb2O5-SrO系压敏陶瓷微结构及电性能的影响。结果表明,Bi2O3的适当掺杂范围在0.3%~0.5%(摩尔分数)。其掺杂量的变化,可显著改变TiO2-Bi2O3-Nb2O5-SrO系压敏陶瓷的晶界电阻及势垒高度,进而对压敏陶瓷的电学非线性特性产生影响。当x(Bi2O3)为0.4%时,压敏陶瓷的V1mA与α分别为40V/mm与6.2。     

Na掺杂对ZnO压敏材料电学性能的影响

研究了Na2CO3对ZnO压敏材料电学性能的影响。当掺入的Na2CO3之摩尔分数x从0增加到0.2%时,ZnO压敏材料的击穿电压从209 V/mm增加到934 V/mm,1 kHz时的相对介电常数从1 158降到57。晶界势垒高度测量表明:在实验范围内,Na对势垒高度的影响较小。ZnO晶粒的变小是压敏电压急剧升高和介电常数减小的主要原因。对Na2CO3掺杂量的增加引起ZnO晶粒减小的原因进行了解释。     

Nb_2O_5掺杂量对ZnO压敏电阻器性能的影响

通过掺杂微量Nb2O5制备了ZnO压敏电阻器,运用扫描电子显微镜(SEM)和电性能测试手段分析了Nb2O5掺杂对ZnO压敏电阻器微观结构和电性能的影响,测量了晶界势垒高度φH,并探讨了其对ZnO压敏电阻器性能的影响。结果表明:掺杂适量的Nb2O5可以明显改善ZnO压敏电阻器的微观结构和电性能;当Nb2O5的掺杂量为摩尔分数0.10%时,所制ZnO压敏电阻器的晶粒尺寸最大,且压敏电压V1mA、非线性系数α和φH值分别为174V,30和0.463 eV。     

Li~+对ZnO压敏陶瓷电性能和能带结构的影响

采用氧化物固相合成法,制备了掺Li2CO3的ZnO压敏陶瓷。研究了掺Li2CO3量对ZnO压敏陶瓷电性能和能带结构的影响。结果表明:当x(Li2CO3)从0增加到0.50%时,压敏电位梯度从529V/mm增大到2170V/mm。XRD测试发现,掺Li2CO3并未出现新相结构。晶界势垒高度揭示,ZnO晶粒尺寸的迅速减小是压敏电位梯度急剧增高的主要原因。Li+置换Zn2+,将会在禁带中价带的顶部形成附加的受主能级,使能带发生畸变。     

掺杂La2O_3的ZnO-Pr_6O_(11)系压敏陶瓷材料

研究了掺杂La2O3对ZnO-Pr6O11系压敏陶瓷的电性能和衰变特性的影响。试验结果表明:随La2O3添加量的增加,压敏电压(V1mA)和非线性系数(α)增加,漏电流(IL)减少。掺杂La2O3的ZnO-Pr6O11系压敏陶瓷性能稳定,具有良好的抗老化作用。     

Nb掺杂对ZnO压敏陶瓷电学性能的影响

研究了Nb2O5对ZnO压敏材料电学性能的影响。当x(Nb2O5)从0增加到1％时，ZnO压敏电阻的击穿电压从209V／mm降至0．70V／mm，40Hz时，样品电阻从0．21MΩ降至48．3Ω，1kHz时的相对介电常数从831增大到42200。晶界势垒高度测量表明：在实验范围内，Nb对势垒高度的影响较小。ZnO晶粒的变大是压敏电压急剧降低和介电常数增大的主要原因。对Nb掺杂量的增加引起样品阻抗减小的根源进行了解释。     

低温烧结ZnO压敏陶瓷研究进展

ZnO压敏陶瓷具有优异的非线性特性,广泛应用于电子仪器和电力装置领域.为了满足电子元器件低压化、小型化和集成化的要求,必须开发出烧结温度低且能与Cu、Zn、Al等贱金属实现共烧兼容的ZnO压敏陶瓷体系.总结了当前ZnO压敏陶瓷低温烧结的研究现状,讨论了ZnO压敏陶瓷低温烧结方法的优缺点,同时分析了ZnO压敏陶瓷低温烧结...     

利用光电子能谱研究氧化锌压敏电阻界面电输运特性

采用X射线光电子能谱(XPS)对比分析纯氧化锌陶瓷和氧化锌压敏电阻的界面特性。结果表明,纯氧化锌陶瓷晶粒平均尺寸小于10 祄,掺杂材料有利于ZnO晶粒均匀生长。界面上O/Zn原子数量比值等于2.58,但界面势垒不到10 mV,其体电阻率在2.36~47.97佟m。价电子谱发现:室温下仅纯ZnO费米能级附近有载流子分布,这表明:压敏电阻界面有陷阱态,氧化锌压敏电阻界面电输运特性需用载流子陷阱对双肖特基势垒进行补充。     

sol-gel法制备ZnO薄膜压敏电阻

利用sol-gel法在镀有Au底电极的单晶硅片上,制备掺有Bi2O3、Co2O3、Cr2O3和MnO2的ZnO薄膜压敏电阻。薄膜由旋涂法制备,并在300℃下预处理、600℃退火。制得的ZnO薄膜结晶良好。膜厚约为1μm,ZnO薄膜压敏电阻的非线性系数为15.1,压敏电压为3.037 V,漏电流为43.25μA。     

激光冲击波对ZnO压敏陶瓷电学性能的影响

为了研究激光冲击处理对ZnO压敏陶瓷电学性能的影响,采用Nd:YAG激光器对ZnO压敏陶瓷进行激光冲击处理,利用压敏电阻直流参量仪（CJ1001型）测量材料电学参量和X射线衍射仪、电子扫描显微镜表征相组成及微观形貌,取得了激光冲击处理前后ZnO压敏陶瓷电学性能的实验数据。结果表明,ZnO压敏陶瓷经激光冲击处理后,电位梯度降低了15.6%;非线性系数大幅提高了43.4%;漏电流降低了50%;同时,ZnO压敏陶瓷相组成除高温烧结态(包括ZnO主晶相、Zn2.33Sb0.67O4尖晶石相以及-Bi2O3相)外,而还出现了新相-Bi2O3相。新相的出现是材料电学性能变化的根本原因。     

TiO_2掺杂对低压ZnO压敏电阻性能的影响

研究了 Ti O2 掺杂量及制备工艺对 Zn O压敏电阻性能的影响。Ti O2 掺杂超过一定量时 ,压敏场强就不再降低 ,而非线性系数却一直下降 ,漏流迅速增大 ,使性能劣化。因此 ,要控制 Ti O2 掺杂量在适当范围内。粉料煅烧温度和烧成温度的高低也直接影响 Zn O压敏电阻性能。     

TiO2掺杂对低压ZnO压敏电阻性能的影响

研究了TiO2掺杂量及制备工艺对ZnO压敏电阻性能的影响。TiO2掺压超过一定量时,压敏场强就不再降低,而非线性系数却一直下降,漏流迅速增大,使性能劣化。因此,要控制TiO2掺杂量在适当范围内。粉料煅烧温度和烧成的高低也直接影响ZnO压敏电阻性能。     

快速烧银工艺──ZnO压敏电阻器银电极制备

对ＭＹＤ－７Ｋ８２０氧化锌压敏电阻瓷片银电极制备工艺进行了研究，介绍一种快速烧银工艺，不仅可提高生产效率，还有效改善产品可靠性，降低生产成本。     

纳米ZnO掺杂对压敏阀片电性能和组织的影响

研究了纳米级ZnO粉料对压敏阀片的压敏电压、漏电流和压比的影响,并对其微观结构进行了分析研究,从理论上探讨了纳米ZnO影响压敏阀片电性能与微观结构的机理。研究结果表明,氧化锌压敏阀片中加入纳米ZnO后,其压敏电压显著提高。在质量分数为0~30%的范围内,随着纳米ZnO含量的增加,压敏阀片的压敏电压明显提高,其压比也呈升高趋势。当纳米ZnO含量为30%时,压敏电压约达547.54 V/mm,压比为1.149。在0~10%的范围内,随着纳米ZnO含量的增加,压敏阀片的漏电流呈下降趋势,而在10%~30%的时,漏电流又随纳米ZnO的含量的增加而升高。当纳米ZnO的含量为10%时,漏电流最小,为0.6 mA。     

Pr系ZnO压敏陶瓷的sol-gel法制备及电性能研究

以Zn(N03)2和NaOH为原料,采用sol-gel法制备了Pr系ZnO压敏陶瓷.研究了所制压敏粉体和压敏陶瓷的性能.结果表明:干凝胶在700℃下煅烧2 h,得到球状Pr系ZnO粉体颗粒,平均粒径为200 nm.1 220℃烧结制备的Pr系ZnO压敏陶瓷性能优异:晶粒大小约为3.2μm,压敏电压为910 V/mm,非...