SrTiO 3 晶界层陶瓷电容器直流偏压下性能退化及晶界层结构研究

发布时间：2023-02-07 20:18

　　钛酸锶晶界层陶瓷电容器介电常数高,高频特性好、耐压高,具有优良的电容特性和微波特性,广泛应用于微波通讯线路、振荡电路、定时或延时电路、耦合电路、平衡滤波电路、抑制高频噪声电路、射频旁路以及微波集成电路中,适合微组装的键合工艺,在很多应用中是难以替代的。但该产品目前存在某些服役可靠性问题,长期工作下会产生对可靠性不利的电性能劣化。因此研究其老化试验下的性能变化特征,对提高其可靠性具有重要的意义。本论文采用两步烧结法制备SrTiO₃晶界层陶瓷电容器,比较了SrTiO₃半导陶瓷基片与SrTiO₃晶界层陶瓷基片的性能差异。SrTiO₃半导陶瓷基片涂覆氧化铋于空气中氧化后密度提高,电阻率提升超过8个数量级,频率-电容特性变得稳定。Bi仅存在于晶界区域。论文研究了直流偏压电场对SrTiO₃晶界层陶瓷电容器电性能的退化影响。随着在直流偏压下老化时间的延长,电阻率呈现持续降低的趋势,并且电阻率退化行为存在着方向性。测量电场方向与老化电场方向一致(正测)时测得电阻率降低幅度小于测量电场方向与老化...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 电容器的基本概念
        1.1.1 电容器的基本功能及分类
        1.1.2 多层陶瓷电容器
        1.1.3 SrTiO₃ 基晶界层陶瓷电容器
    1.2 SrTiO₃ 晶界层陶瓷电容器的制备方法
    1.3 晶界缺陷
    1.4 本课题的研究意义及内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
第二章 实验原料、仪器设备与测试方法
    2.1 实验原料
    2.2 仪器与设备
    2.3 实验方法
    2.4 测试与表征
        2.4.1 X射线衍射分析
        2.4.2 扫描电镜和能谱分析
        2.4.3 扫描微波阻抗显微镜分析
        2.4.4 透射电子显微镜分析
        2.4.5 电子能量损失谱
        2.4.6 聚焦离子束
第三章 SrTiO₃ 晶界层陶瓷电容器的制备
    3.1 引言
    3.2 实验
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 SrTiO₃ 的合成
        3.3.2 半导化烧成
        3.3.3 晶界氧化
    3.4 本章小结
第四章 直流偏压电性能退化研究
    4.1 引言
    4.2 实验
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 XRD物相分析
        4.3.2 C-V-f曲线变化
        4.3.3 电阻率测试
        4.3.4 微波阻抗测试
    4.5 本章小结
第五章 晶界层结构分析
    5.1 引言
    5.2 实验
    5.3 实验结果
        5.3.1 HRTEM分析
        5.3.2 HAADF成像分析
        5.3.3 EDS分析
        5.3.4 EELS分析
    5.4 本章小结
结论
不足与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3737359