钛酸锶钡特能特点展示－新闻中心－南通华众电子材料有限公司

	钛酸锶钡特能特点展示
	钛酸锶钡材料的特点与应用钛酸锶钡（Ｂａ。Ｓｒ，辅０３，简称ＢＳｎ材料由于具有漏电流小、不易疲劳、居里温度可调、热释电系数高、介电非线性强等众多优点，被认为是在微电子集成器件领域中具有广泛应用前景的材料【卜５１，可应用于高密度动态随机存储器（ＤＲＡＭ），去耦电容器，移相器，红外热释电探测器，压电微制动器等方面。钛酸锶钡是钛酸钡（ＢａＴｉ０３）和钛酸锶（ＳｒＴｉ０３）的完全固溶体，可以通过改变组分中的Ｂａ／Ｓｒ比来调节材料的居里温度（Ｔｃ），以满足对材料某方面特性的追求。钛酸钡和钛酸锶的居里温度分别为１２０和－１６３。当材料工作在居里温度以上时，材料呈顺电相；当工作在居里温度以下时，材料呈铁电相。ＢＳＴ是一种典型的钙钛矿结构材料，从结构上可以看成是ｓＰ离子部分取代了ＢａＴｉ０３中的Ｂａ２＋离子而形成。钙钛矿型铁电体是为数较多的一类铁电体，其通式为ＡＢ０３。钙钛矿结构可用简立方品格柬描写，每个格点代表图１－ｌ所示的一个结构基元。钙钛矿结构的一个结构基元顶角为较大的Ａ离子占据，体心为较小的Ｂ离子占据，六个面心则为Ｏ离子占据。这些氧离子形成氧八面体，Ｂ离子处于其中心。整个晶体可看成由氧八面体共顶点联结而成，各氧八面体之间的空隙则由Ａ离子占据。Ａ和Ｂ的配位数分别为１２和６。氧八面体有３个四重轴、４个三重轴和６个二重轴。钙钛矿铁电体的自发极化主要来源于Ｂ离子偏离八面体中心的运动。Ｂ离子偏离中心的位移通常沿这三个高对称性方向之一，故白发极化也是沿这三个方向之一。ＢａＴｉ０３是一种钙钛矿铁电体。在１２０以上为顺电相，空间群Ｐｍ３ｍ。图１．２氧八面体及其二重、二重和四重旋转对称轴在１２０发生顺电一铁电相变，呈四方相，空间群为Ｐ４ｍｍ，自发极化沿四重轴。在５发生铁电－铁电相变，呈正交相，空『日Ｊ群为Ａｍｍ２，自发极化沿二重轴。在．９０发生另一铁电．铁电相变，空Ｉ’日Ｊ群为Ｒ３ｍ，自发极化沿三重轴。ＢａＴｉ０３在３个铁电相的晶胞和自发极化的方向。在四方相、正交相和三角相中，自发极化的主要来源是Ｔｉ离子偏离中心沿四重轴、二重轴和三重轴的位移。在立方相，Ｔｉ离子位于氧八面体的中心，整个晶体无自发极化。各个铁电相都可以认为是顺电相演变而来的。众所周知，具有热释电性能的铁电材料众多，如ＢＳＴ、ＰＴ、ＰＳＴ、ＰＬＺＴ等。作为非致冷红外热释电探测器应用相关的材料特征主要有：（１）热释电材料对其温度变化响应，而不是对温度本身响应；（２）具有广谱效应，因而可用光学滤波器可设计不同工作波长的探测器；（４）材料呈电容性，热损小，工作在室温附近，无需致冷，器件成本低；（５）介质本身的热噪声是主要热噪源；（６）绿色环保材料，无污染。ＢＳＴ材料能够在以上方面有相当突出的优势。如前所述，ＢＳＴ材料由于Ｔｃ可调，且具有良好的铁电性、压电性、热释电性、电光及非线性光学特性等，可广泛应用于微电子学、光电子学、集成光学和微电子机械系统等领域，是目前高新技术研究的前沿和热点之一。ＢＳＴ材料可应用的领域有：（１）介质移相器【１７－２０１。移相器主要有铁氧体移相器、ＰＩＮＺ．极管移相器、介质移相器三大类。与其他两类移相器相比，介质移相器具有响应速度快、插入损耗小、工作温区宽、功耗第一章绪论小、质量轻、生产成本低等优点。而ＢｓＴ材料能在移相器所要求的介电可调性高和损耗低这两个方面显示出突出的优势。（２）动态随机存储器（ＤＲＡＭ）【２１２２１。动态随机存储器在计算机的大量应用，是在集成电路的硅平面工艺基础上发展起来的。由于ＢＳＴ材料具有良好的化学稳定性、热稳定性和绝缘性，而且在高频（＞ｌＯＧＨｚ）下具有高介电常数，因而ＢＳＴ材料成为目前制备高密度、Ｇｂｉｔ级ＤＲＡＭ中电容器介质的首选材料。（３）热释电红外探测器【２３训１。热释电效应是指晶体由于温度变化而产生电极化的现象，它在工程技术领域的主要应用是利用热释电材料制作热释电探测器和热释电摄相管。在这种应用中，热释电敏感元件将热辐射信号转变为电信号输出。与传统的红外探测器相比，热释电红外探测器具有明显的优点：能在室温下工作，不需要致冷；具有广谱效应。（４）Ｈ２探测器【４２删。Ｈ２探测器是最近几年发现的新应用。其工作原理是：在Ｈ２和空气环境中，Ｐｄ／（ＢａＳｒ）Ｔｉ０３／Ｐｔ电容器的＾瞒性发生改变。