作者单位
摘要
陕西科技大学半导体材料与器件中心,西安 710021
在ZnO-Bi2O3-MnO2-Cr2O3基础上掺杂不同含量的SiO2,采用传统固相烧结法制备ZnO压敏陶瓷。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜研究了ZnO压敏陶瓷的物相组成和微观结构。利用数字源表、电感电容电阻测试仪测试并分析其电学性能。利用电容-电压特性法测试其晶界参数。结果表明:在频率10 kHz附近时,由于极化跟不上外电场变化,相对介电常数急速下降,同时产生相应的损耗峰。随着SiO2掺杂量的增加,损耗角正切(tanδ)先降低后升高,在掺杂量为0时最高,1.0%(摩尔分数)时最低,SiO2的掺杂明显降低了在105 Hz附近的tanδ值。非线性系数(α)随着SiO2掺杂量的增加先增加后减小,在SiO2掺杂量为1.0%时,样品α值达到43.36,晶界势垒高度φb在10 kHz时为1.98 eV,施主浓度低至2.97×1024 m-3,同时漏电流IL为0.31 μA/cm2。
二氧化硅 氧化锌 压敏陶瓷 晶界势垒 非线性系数 电容-电压特性法 silicon dioxide zinc oxide varistor ceramics Schottky barrier nonlinear coefficient capacitance-voltage characteristic method 
硅酸盐学报
2022, 50(9): 2366
作者单位
摘要
陕西科技大学,半导体材料与器件研究中心,西安 710021
研究了升温速率对ZnO-Bi2O3-Sb2O3-Co2O3-MnO2-Cr2O3-SiO2压敏陶瓷微观结构和电学性能的影响。当升温速率从3 ℃/min降低到1.5 ℃/min时,ZnO晶粒快速长大导致样品结构均匀性变差。当升温速率从3 ℃/min升高到10 ℃/min时,缺陷扩散变弱导致双Schottky势垒形成受阻。升温速率为3 ℃/min时,样品的非线性系数为最大值43.4,漏电流为最小值1.0 μA/cm2,击穿场强为448 V/mm,三者的标准偏差达到最小,样品稳定性最好,200 Hz~2 MHz电场作用下损耗角正切tanδ小于0.03,综合电学性能最优。同时,晶界处带负电的富Bi相Bi3.73Sb0.27O6.0+x的存在对ZnO压敏陶瓷的电学性能有重要影响。
氧化锌 压敏陶瓷 升温速率 稳定性 zinc oxide varistor heating rate stability 
硅酸盐学报
2021, 49(12): 2615

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