鐵電電容器介質(zhì)陶瓷的應(yīng)用

瀏覽量: 1367 日期: 2013-07-09 15:01:11 作者: admin 來源:

       鐵電電容器介質(zhì)陶瓷的應(yīng)用
       熱探測器是一種在中等靈敏度和響應(yīng)速度的領(lǐng)域極具競爭力的室溫紅外探測器。熱探測器用鐵電陶瓷材料可分為熱釋電系數(shù)型、介電常數(shù)型以及將這兩種類型相結(jié)合的混合型三種工作模式.鐵電陶瓷材料的自發(fā)極化強(qiáng)度和介電常數(shù)隨溫度的變化而變化，在居里溫度TC處變化尤其劇烈，其表面產(chǎn)生的過剩電荷與其所受的紅外輻射有關(guān)，這是熱探測器工作的基本原理.通過設(shè)計.我們可以使鐵電陶瓷材料的居里溫度Tc在室溫V域內(nèi)，這樣可以使居里峰出現(xiàn)在室溫域.由于在居里峰附近，微
小的溫度變化會引起介電常數(shù)出現(xiàn)較大的變動，所以用這樣的鐵電陶瓷材料作為熱探測器的紅外感應(yīng)源時，外界物體輻射的一定波長的紅外線被感應(yīng)源捕捉后引起自身溫度的變化，會導(dǎo)致介電常數(shù)出現(xiàn)較大的波動，使電子元件的電容量發(fā)生變化，利用一定的裝置采集電容量變化的信號，就可以確定紅外線的能量，得出紅外線的波長.由于一定溫度的物體輻射紅外線的波長是一定的，所以通過紅外線的波長即可確定向外輻射該波長紅外線物體的溫度。

       近年來，移動通信事業(yè)發(fā)展迅猛，因而移動通信設(shè)備中的重要器件—微波介質(zhì)陶瓷濾波器、諧振器的研究也異常活躍.這使得微波介質(zhì)陶瓷作為一種新型功能陶瓷材料成為制造微波介質(zhì)濾波器和諧振器的關(guān)鍵材料。微波介質(zhì)陶瓷具有介電常數(shù)高、微波損耗低、頻率溫度系數(shù)小等優(yōu)良性能，適合制作各種微波器件和移動電話等設(shè)備中的穩(wěn)頻振蕩器濾波器和鑒頻器，能滿足微波電路小型化、集成化、高可靠性和低成本的要求。隨著移動通信事業(yè)的發(fā)展，微波介質(zhì)陶瓷的研究日益受到人們的重視.鐵電陶瓷材料因其具有介電常數(shù)高，順電相介電損耗小的特點而得到人們的關(guān)注。近年來，國際上已掀起了研究基于欽酸銀鋇(BSTO)介質(zhì)基的電調(diào)諧濾波器、電調(diào)諧振天線以及移相器諸方面的研究熱潮.國外研究機(jī)構(gòu)采用濺射(Sputtering)、脈沖激光沉積(PLD)和化學(xué)氣相沉積(CVD)等不同的制膜方法在多種基片上研制基于欽酸鑷(STO)薄膜的電調(diào)濾波器，但存在調(diào)諧范圍小(<10環(huán))、插人損耗大(>5 dB)、中心頻率移動過程中帶寬保持性差等問題.
       隨著存儲單位向Gbyte的水平提高，生產(chǎn)廠家正逐步淘汰傳統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)而建立三維結(jié)構(gòu)的集成電路，這就要求電容器的面積和厚度都要大大減小，傳統(tǒng)材料是難以達(dá)到的.因此，經(jīng)過科學(xué)家們的探索發(fā)現(xiàn)欽酸銀鋇(BSTO)鐵電薄膜材料是最有發(fā)展前景的替換品，這是由于其具有低漏導(dǎo)電流，室溫下順電態(tài)的高介電常數(shù)以及較大的介電常數(shù)調(diào)整范圍，從而可以獲得足夠大的單元電容旦，預(yù)計在未來欽酸鈕鋇薄膜材料將使記憶材料的存儲能力實現(xiàn)較大的飛躍。
       2002年歐盟通過了“綠色指令”，使“綠色科學(xué)”成為人們關(guān)注的焦點.因鉛具有很大的毒性.被列為“禁品”，含鉛的電子元件和電子產(chǎn)品設(shè)備被禁止使用.為了取代含鉛的鐵電陶瓷材料，各國的科學(xué)家們正致力于研制介電性能接近含鉛鐵電陶瓷或者超過含鉛鐵電陶瓷的介電陶瓷材料。目前，人們正在研究的無鉛鐵電陶瓷體系有:妮酸鹽系無鉛鐵電陶瓷, BaTiO3基無鉛鐵電陶瓷, BaSrTiO3基無鉛鐵電陶瓷, Bi1iz Nauz TiO3 (NBT)基無鉛鐵電陶瓷等.不斷有新的研究成果報道在學(xué)術(shù)刊物上，有的成果具有很高的理論和實用價值。