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CaCu2.7Ti4O12介电性能和J-E特征

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材料导报Ｂ：研究篇２０１３年７月（下）第２７卷第７期
ＣａＣｕ２．７Ｔｉ４０１２介电性能和Ｊ—Ｅ特征＊
吴爽爽１，莫兴婵１，韦成峰３，韦小圆１，朱文凤１，覃远东２，刘来君１
（１桂林理工大学材料科学与工程学院，桂林５４１００４；２广西新未来科技股份有限公司，北海５３６０００；
３先进半导体材料（深圳）有限公司，深圳５１８１０３）
摘要
采用传统的固相反应法制备了Ｃｕ欠量的ＣａＣｕ３Ｔｉ４０１ｚ（ＣａＣｕ２．，Ｔｉ４０１ｚ）陶瓷，研究了不同烧结时间对
ＣａＣｕ２．，Ｔｉ４０１２相结构、显微形貌、介电性能和．，也非线性特征的影响。结果表明，延长保温时间降低了ＣａＣｕｚ．，一Ｔｉ４０１。陶瓷的中低频介电损耗和击穿场强并且显著提高了其介电常数。采用肖特基热电子发射模型对其非线性特
征和电学性能的变化机理进行了分析，认为耗尽层宽度是影响电学性能的主要因素。保温３０ｈ的ＣａＣｕ２．，Ｔｉ４０。２陶瓷有望作为低压压敏电阻应用于半导体电路中。
关键词
ＣＣＴＯ陶瓷电流一电压非线性压敏电阻器巨介电响应
中图分类号：ＴＭ２８文献标识码：Ａ
ＤｉｅｌｅｃｔｒｉｃＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄＪ－ＥＢｅｈａｖｉｏｒｏｆＣａＣｕ２．７Ｔｉ４０１２Ｃｅｒａｍｉｃｓ
ＷＵＳｈｕａｎｇｓｈｕａｎ９１，ＭＯＸｉｎｇｃｈａｎｌ，ＷＥＩＣｈｅｎｇｆｅｎ９３，ＷＥＩ
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通常情况下介电常数较高（ｅ＞１０００）的材料都会伴随着粒组成，提出内部阻挡电容可能是产生巨介电的原因［２’５’６］。铁电或弛豫行为［１］，介电常数随温度会发生较大的变化，导Ｐ．Ｌｅｒｅｔ等［７］认为，掺杂样品的晶粒周围被非常薄的第二相致器件热稳定性的降低。Ｓｕｂｒａｍａｎｉａｎ等［２’３１首次报道了具包围引起电流的非线性。Ｃｈｕｎｇ等［４］在晶界发现存在一个有巨介电常数的ＣａＣｕ。Ｔｉ。０，。（ＣＣＴＯ）材料，其在中低频范围绝缘静电势垒（肖特基势垒Ｓｃｈｏｔｔｋｙｂａｒｒｉｅｒ），这个势垒阻碍内介电常数可达１２０００，不仅如此，介电常数在很宽的温区
电流在半导体晶粒之间流过，从而使ＣＣＴＯ陶瓷具有极好的（１００～６００Ｋ）几乎不变，反映了其介电性能高的热稳定性。
电流一电压非线性特征和超高的介电常数。因此ＣＣＴＯ在压Ｃｈｕｎｇ等［４］发现没有任何掺杂的ＣＣＴＯ具有明显的电流一电敏电阻方面的应用开始受到很多重视［８－－１２］。
压非线性特征，非线性系数超过９００，远高于ＺｎＯ陶瓷。由当前压敏电阻主要集中在Ｚｎ０和ＳｒＴｉＯｓ体系上，随着于这些良好的综合性能，ＣＣＴ０有可能应用于高密度能量存自动控制电路和半导体电路的发展，对变阻器的多样性也有储、薄膜器件、高介电电容器以及压敏器件等一系列高新技
了很高的要求。ＺｎＯ基和ＳｒＴｉＯｓ基压敏材料由于击穿电压术领域中。
太高而难以满足使用要求，而且其表面层结构使其难以改善
Ｓｕｂｒａｍａｎｉａｎ等认为ＣＣＴＯ是由绝缘晶界和半导体晶
其击穿电压［１３｜。因此ＣＣＴＯ基陶瓷恰好满足当前微电子行
＊国家自然科学基金（５１００２０３６）；广西自然基金（Ｃ０１３００２；ＢＡ０５３００７）；广西科学研究与技术开发计划资助（桂科攻１２１１８０１７—１３）；大学生“挑战杯”和广西大学生创新创业训练计划
吴爽爽：女，１９８８年生，硕士生，研究方向为功能陶瓷Ｅ－ｍａｉｌ：５６４６１３２８４＠ｑｑ．ｃｏｍ刘来君：男，１９８１年生，博士，教授，从事功能陶瓷研究Ｔｅｌ：０７７３—５８９６６７２
Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｊｌｉｕ２＠１６３．ｃｏｒｎ
万方数据

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/1636c06acd7931b765ce0508763231126edb779b.html