铁电电容器介质陶瓷的应用

浏览量: 1367 日期: 2013-07-09 15:01:11 作者: admin 来源:

       铁电电容器介质陶瓷的应用
       热探测器是一种在中等灵敏度和响应速度的领域极具竞争力的室温红外探测器。热探测器用铁电陶瓷材料可分为热释电系数型、介电常数型以及将这两种类型相结合的混合型三种工作模式.铁电陶瓷材料的自发极化强度和介电常数随温度的变化而变化,在居里温度TC处变化尤其剧烈,其表面产生的过剩电荷与其所受的红外辐射有关,这是热探测器工作的基本原理.通过设计.我们可以使铁电陶瓷材料的居里温度Tc在室温V域内,这样可以使居里峰出现在室温域.由于在居里峰附近,微
小的温度变化会引起介电常数出现较大的变动,所以用这样的铁电陶瓷材料作为热探测器的红外感应源时,外界物体辐射的一定波长的红外线被感应源捕捉后引起自身温度的变化,会导致介电常数出现较大的波动,使电子元件的电容量发生变化,利用一定的装置采集电容量变化的信号,就可以确定红外线的能量,得出红外线的波长.由于一定温度的物体辐射红外线的波长是一定的,所以通过红外线的波长即可确定向外辐射该波长红外线物体的温度。

   


       近年来,移动通信事业发展迅猛,因而移动通信设备中的重要器件—微波介质陶瓷滤波器、谐振器的研究也异常活跃.这使得微波介质陶瓷作为一种新型功能陶瓷材料成为制造微波介质滤波器和谐振器的关键材料。微波介质陶瓷具有介电常数高、微波损耗低、频率温度系数小等优良性能,适合制作各种微波器件和移动电话等设备中的稳频振荡器滤波器和鉴频器,能满足微波电路小型化、集成化、高可靠性和低成本的要求。随着移动通信事业的发展,微波介质陶瓷的研究日益受到人们的重视.铁电陶瓷材料因其具有介电常数高,顺电相介电损耗小的特点而得到人们的关注。近年来,国际上已掀起了研究基于钦酸银钡(BSTO)介质基的电调谐滤波器、电调谐振天线以及移相器诸方面的研究热潮.国外研究机构采用溅射(Sputtering)、脉冲激光沉积(PLD)和化学气相沉积(CVD)等不同的制膜方法在多种基片上研制基于钦酸镊(STO)薄膜的电调滤波器,但存在调谐范围小(<10环)、插人损耗大(>5 dB)、中心频率移动过程中带宽保持性差等问题.
       随着存储单位向Gbyte的水平提高,生产厂家正逐步淘汰传统的平面结构而建立三维结构的集成电路,这就要求电容器的面积和厚度都要大大减小,传统材料是难以达到的.因此,经过科学家们的探索发现钦酸银钡(BSTO)铁电薄膜材料是最有发展前景的替换品,这是由于其具有低漏导电流,室温下顺电态的高介电常数以及较大的介电常数调整范围,从而可以获得足够大的单元电容旦,预计在未来钦酸钮钡薄膜材料将使记忆材料的存储能力实现较大的飞跃。
       2002年欧盟通过了“绿色指令”,使“绿色科学”成为人们关注的焦点.因铅具有很大的毒性.被列为“禁品”,含铅的电子元件和电子产品设备被禁止使用.为了取代含铅的铁电陶瓷材料,各国的科学家们正致力于研制介电性能接近含铅铁电陶瓷或者超过含铅铁电陶瓷的介电陶瓷材料。目前,人们正在研究的无铅铁电陶瓷体系有:妮酸盐系无铅铁电陶瓷, BaTiO3基无铅铁电陶瓷, BaSrTiO3基无铅铁电陶瓷, Bi1iz Nauz TiO3 (NBT)基无铅铁电陶瓷等.不断有新的研究成果报道在学术刊物上,有的成果具有很高的理论和实用价值。