直流偏场下BST电性能计算机测试系统

针对BaxSr1-xTiO3(BST,钛酸锶钡)材料在直流偏场下的电性能的变化,设计出一种直流偏场下BST电性能参数计算机测试系统.该系统测试结果通过串口输入计算机,通过LabVIEW编写的虚拟仪器程序实时处理与显示材料在不同偏压下的介电常数-温度曲线与损耗曲线,从中引申出了一种外加直流偏场下热释电系数的测试方法.利用该系统在25～70 ℃,200 V与400 V偏压下,对BST样片进行了测量,得到了相关曲线与数据,其中400 V下材料相对介电常数峰值与热释电系数峰值在42.2 ℃达到6 795.51与1.17×10-7 C/cm2·K,测量结果对于研究BST材料的红外探测性能具有现实意义.     

顺电态下掺铝钛酸锶钡陶瓷微结构和介电调谐性能

用传统的电子陶瓷工艺合成Ba_0.6Sr_0.4TiO₃(BST),研究Al₂O₃掺杂对钛酸锶钡陶瓷微结构、介电及调谐性能的影响.通过XRD及SEM的研究表明,Al³⁺能够完全的进入到Ba_0.6Sr_0.4TiO₃晶格内部形成固溶体,同时陶瓷的结晶程度变好,颗粒大而均匀.陶瓷的介电损耗明显减小,介电常数有所降低,调谐率明显上升,其中,掺杂量为0.8wt％Al₂O₃时,陶瓷样品具有最佳的介电调谐性能.     

La2O3掺杂BST/Mg2TiO4微波复合陶瓷的制备和性能

用固相烧结法制备掺杂La2O3的Ba0.55Sr0.45TiO3/Mg2TiO4微波复合陶瓷,研究了掺杂对其微观结构、微波(f=10 GHz)介电性能和调谐率的影响.结果表明:当掺杂La2O3量(质量分数)为1.2%时,La3+进入BST晶格,且抑制了BST/Mg2TiO4中Ti从+4向+3价转化;La2O3的掺入比较...     

电泳沉积法制备Ba0.6Sr0.4TiO3厚膜及其电学性能研究

采用电泳沉积法在Pt/Ti/SiO2/Si基底上制备了厚度为33μm的Ba0.6Sr0.4TiO3(BST40)厚膜,研究了其介电调谐特性、漏电流特性和铁电特性.实验结果表明:采用水热法制备纳米BST40粒子,经250MPa高压压制,950°C热处理后,BST40厚膜可形成完整的立方钙钛矿结构且表面致密、无裂纹. ε-V特性表明,1kHz时厚膜调谐率可达59.2%.Ⅰ-Ⅴ特性表明,当电压从-25～25V变化时,漏导电流100μA/cm2.测量了在1kHz,不同温度下厚膜的电滞回线.在0°C时,其剩余极化强度为1.06μC/cm2.     

Microstructure and microwave properties of inkjet printed barium strontium titanate thick-films for tunable microwave devices

Barium strontium titanate (BST) is a promising material for passive tunable microwave devices such as phase shifters, tunable filters or tunable matching networks. This publication covers the preparation of BST thick-films for microwave applications through inkjet printing. A Ba_0.6Sr_0.4TiO₃ ink was prepared, printed on alumina substrates and sintered at temperatures between 1100 °C and 1200 °C. The microstructure of the thick-films reveals the evolution of grain growth and porosity with increasing sintering temperature. Furthermore, a reaction with the substrate was observed for T ≥ 1175 °C. A maximum tunability of 36% was observed at temperatures right below the onset of the substrate reactions. This process conditions were used for the preparation of a loaded line phase shifter, which successfully shows the capability of the inkjet printing process for future microwave device fabrication.     

BST类铁电薄膜低温外延层状生长研究

利用激光分子束外延技术(LMBE)在SrTiO₃(100)单晶基片上外延生长SrTiO₃(STO)、BaTiO₃(BTO)、Ba_0.6Sr_0.4TiO₃(BST)铁电薄膜.通过反射高能电子衍射(RHEED)实时监测薄膜生长,并结合原子力显微镜(AFM)分析薄膜的生长模式,根据RHEED衍射强度振荡曲线及衍射图样的变化确定动态和静态控制最低晶化温度,发现STO、BTO、BST三种铁电薄膜可以分别在280、330、340℃的低温下实现外延层状生长.     

低掺杂量MgO对钛酸锶钡陶瓷的结构和性能的影响

采用传统的陶瓷工艺制备了MgO掺杂的Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)陶瓷样品.系统地研究了MgO掺杂量为0.06%～0.18%的Ba0.5Sr0.4TiO3陶瓷的微结构和介电性能.XRD分析显示,在我们所选取的掺杂范围内,MgO并没有影响到BST陶瓷的主晶相钙钛矿结构,且一定量的Mg离子进入到BST的晶格中.扫描电子显微镜对样品的形貌观察揭示了,随着MgO含量的增加其晶粒尺寸逐渐减小.介电性能和介电偏压测试表明,相对未掺杂BST样品的介电损耗明显降低且居里点逐渐向低温移动,可调性随着MgO掺杂量的增加而减小,MgO的掺杂量为0.18%(质量分数)时居里温度移到-49℃,可调性为16%,且样品的居里温度在外加电场作用下向高温方向移动.微波性能测试表明MgO掺杂BST陶瓷相对未掺杂样品具有较高的Q值.     

溅射工艺对BST薄膜取向行为的影响

采用射频磁控溅射法在Si(100)衬底上沉积了Ba0.65Sr0.35TiO3薄膜.借助XRD、AFM和SEM研究了衬底温度、退火温度、溅射气压等不同的溅射参数对Ba0.65Sr0.35TiO3薄膜的晶化行为和显微结构的影响.在室温下沉积并未经退火处理的Ba0.65Sr0.35TiO3 薄膜是无定形态,在较高温度下沉积的薄膜晶化相对较好;随着在氧气气氛中退火温度的升高,X射线衍射峰的半峰宽变窄,衍射峰强度增强;在0.37～1.2Pa气压下沉积的Ba0.65Sr0.35TiO3薄膜有(110)和(200)主衍射峰,且其强度随溅射气压的增加而增强;当溅射气压继续升到3.9Pa,(110)和(200)衍射峰明显增强,说明Ba0.65Sr0.35TiO3 薄膜具有(110) (200)择优取向.AFM和SEM结果显示薄膜晶粒细小均匀、结构致密、表面平整,且无裂纹、无孔洞.分析结果显示优化工艺参数制备的Ba0.65Sr0.35TiO3 薄膜是用以制备非致冷红外探测器的优质材料.     

钛酸锶钡薄膜的制备及其光学特性研究

用溶胶–凝胶法在石英和Al2O3单晶衬底上沉积Ba0.65Sr0.35TiO3薄膜,应用XRD与SEM表征了BST薄膜的晶化行为和表面形貌。在700℃退火1 h的薄膜,其表面光滑、晶粒大小分布均匀、无裂缝、无针孔。应用双光束光度计,在200~1000 nm的波长范围测量了薄膜的透射光谱,并根据“包络法”理论计算薄膜的折射指数。结果表明,当波长从近红外范围(1 000 nm)降低到可见光范围(430 nm)时,薄膜的折射率从2.16增加至2.35,当波长降低到紫外范围时,薄膜的折射率迅速增加,在365 nm处n =2.67。实验还发现沉积在Al2O3衬底上的BST的能隙约为3.48 eV。     

Co掺杂对BST薄膜介电性能的影响

用sol-gel法在Pt/Ti/SiO2/Si(100)衬底上制备了掺Co的钛酸锶钡(BST)薄膜,研究了Co的掺杂量x(Co)对BST薄膜的晶相结构和电学性能的影响。结果表明:随着x(Co)的增加,BST薄膜的介电常数εr,介质损耗tgδ和漏电流密度JL均降低;当x(Co)为5%时,BST薄膜的εr、tgδ、JL、可调性和品质因子分别为:228.3、0.013、3.69×10–7 A/cm2、15.4%、12.03。