铋基焦绿石材料的A-位改性研究

发布时间：2022-12-05 22:54

　　许多电路系统中都需要用到可调谐的电子元器件,如变容管、移相器、滤波器,振荡器等。在实现器件的可调性技术中,介质薄膜变容管技术以其响应速度快、成本低、易集成等优点,具有很大的应用前景。介质薄膜可调谐电子元器件的核心是可调材料,研究新型的介电可调材料,提高现有介电可调材料的性能是亟待解决的问题。具有立方焦绿石结构的Bi_1.5MgNb_1.5O₇（BMN）材料具有适中的介电常数、极低的介电损耗和较大的介电调谐率等特性,是一种很有应用潜力的介电材料。BMN材料的介电性能与A-位离子的无序结构及其介电响应相关。本论文通过不同的离子取代BMN材料中A-位的Mg²⁺,研究了取代后新材料的介电性能的变化,探索了BMN材料的介电损耗机理并展开了BMN介质薄膜变容管的研制工作。本论文主要的工作内容和结论如下:1.研究A-位离子对BMN材料结构及介电性能的影响。选取钴离子、钙离子和镍离子作为A-位掺杂离子用于取代BMN材料中Mg²⁺离子。制备出对应的Co-BMN、Ca-BMN和Ni-BMN陶瓷材料,并... 

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 BMN材料的概况
        1.2.1 BMN材料的结构及其特点
        1.2.2 BMN材料的研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
第二章 实验方法
    2.1 A-位取代离子的选择
    2.2 陶瓷材料的制备
    2.3 BMN薄膜的制备
    2.4 薄膜电极的制备
    2.5 材料微观结构的表征方法与性能的测量方法
        2.5.1 X射线衍射技术
        2.5.2 拉曼光谱分析
        2.5.3 扫描电子显微镜(SEM)
        2.5.4 薄膜厚度的测量
        2.5.5 介电性能测试
        2.5.6 陶瓷片的温度特性测试
第三章 BMN材料的A-位掺杂研究
    3.1 Bi_(1.5)Mg_(1-x)Ca_xNbO_7掺杂体系的改性研究
        3.1.1 Ca-BMN陶瓷样品的结构表征
        3.1.2 Ca-BMN陶瓷的介电性能测试
    3.2 Bi_(1.5)Mg_(1-x)Ca_xNbO_7掺杂体系的改性研究
        3.2.1 Co-BMN陶瓷样品的结构表征
        3.2.2 Co-BMN陶瓷的介电性能测试
    3.3 Bi_(1.5)Mg_(1-x)Ni_xNbO_7掺杂体系的改性研究
        3.3.1 Ni-BMN陶瓷样品的结构表征
        3.3.2 Ni-BMN陶瓷的介电性能测试
        3.3.3 Ni-BMN陶瓷材料的组分分析
    3.4 本章小结
第四章 BMN材料损耗机理研究
    4.1 陶瓷损耗的测试方法
    4.2 BMN材料的介电损耗机理研究
    4.3 介质材料的非固有损耗
        4.3.1 普适弛豫现象
        4.3.2 传导电子损耗
        4.3.3 局部极化损耗
        4.3.4 带电缺陷损耗
    4.4 本章小结
第五章 BMN材料介质变容管原型器件研究
    5.1 BMN材料的薄膜工艺参数
    5.2 BMN薄膜电容的制备
        5.2.1 微细加工技术
        5.2.2 电极的制备
        5.2.3 BMN薄膜样品的性能测试
    5.3 BMN介质薄膜变容管的结构设计
        5.3.1 变容管基本结构的设计
        5.3.2 变容管的版图设计
    5.4 电极与BMN薄膜的图形化研究
        5.4.1 电极的图形化
        5.4.2 介质薄膜的图形化及变容管原型器件加工
    5.5 本章小结
第六章 结论
致谢
参考文献
攻读硕士期间取得的与学位论文相关的研究成果


【参考文献】：
博士论文
[1]铋基焦绿石铌酸铋镁材料结构及薄膜的介电性能研究[D]. 高莉彬.电子科技大学 2014
[2]低损耗BZN/BST介电薄膜及微波变容管技术研究[D]. 李汝冠.电子科技大学 2013

硕士论文
[1]两种新型硅基陶瓷的微结构与微波性能研究[D]. 尹海清.杭州电子科技大学 2018
[2]BST薄膜介质变容管的研制及应用[D]. 王元.电子科技大学 2011



本文编号：3710519