catio3-lagao3系微波介质陶瓷结构及微波介电性能的研究

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1、分类号学号UM201172076U学校代码U10487U密级硕士学位论文CaTiO3-LaGaO3系微波介质陶瓷结构及微波介电性能的研究学位申请人：倪猛学科专业：微电子学与固体电子学指导教师：梁飞副教授答辩日期：2014年1月14日万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringCrystalstructureandmicrowavedielectricproperties

2、ofCaTiO3-LaGaO3ceramicssystemCandidate:NiMengMajor:MicroelectronicsandSolidStateElectronicsSupervisor:AssociateProf.LiangFeiHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,430074,P.R.ChinaJanuary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已

3、经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保

4、密□，在____________年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要在过去的几十年，全世界无线通信技术飞速发展。作为无线通信技术的重要支撑之一，微波介质陶瓷材料因其具备高Q值，中介电常数，温度系数稳定等优点而成为国内外学者争相研究的热点。本论文借鉴国内外高Q中介微波介质陶瓷的研究成果，确定以CaTiO3-LaGaO3系微波介质陶瓷作为主要研究对象。重点研究了CaTiO3-LaGaO

5、3材料体系的制备工艺(如预烧温度、烧结温度、降温速率等)与其晶体结构、微观形貌以及微波介电性能的相互影响。此外，本文通过掺入烧结助剂0.97Bi2O3-0.03Al2O3和0.76Bi2O3-0.24NiO来试图降低CaTiO3-LaGaO3材料体系烧结温度。但实验的结果表明：对于CaTiO3-LaGaO3材料体系而言，即使掺入少量烧结助剂，样品的Q×f也值出现了非常明显的下降。此外，本论文通过B位离子取代来提高B位离子有序度，从而提高CaTiO3-LaGaO33+3+陶瓷样品的Q×f值。Al2O3不仅

6、比Ga2O3便宜，而且Al的结构和电子排布与Ga有很多相似之处，所以对于CaTiO3-LaGaO3体系存在B位取代的可能。本论文通过改变0.64CaTiO3–0.36La[Ga(1-δ)Alδ]O3材料中Al的比例，研究Al取代对0.64CaTiO3–0.36La[Ga(1-δ)Alδ]O3材料晶体结构、相组成以及微波介电性能的影响。结果发现，当Al的百分比为50%时，0.64CaTiO3–0.36La[Ga(1-δ)Alδ]O3由正交晶系向四方晶系进行转变，同时在相变区域附近出现了最优微波介电性能：ε

7、r=45.54,Q×f=43,897GHz(@4.53GHz),τf=-1.7ppm/°C。此外通过改变xCaTiO3–(1-x)La[Ga0.5Al0.5]O3材料体系中x的值，来观察x的变化对样品微波介电性能的影响。发现在(x=0.62,0.63,0.64,0.65,0.66)区间内，陶瓷样品均呈现了良好的微波介电性能：ρr≥96.8%,Q×f≥39,000GHz,44≤εr≤48,-8ppm/°C≤τf≤+6ppm/°C。关键词：xCaTiO3–(1-x)[Ga(1-δ)Alδ]O3；微波介电性能

8、；晶体结构I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractMicrowavedielectricmaterialswithahighQ×fvalue,ahighdielectricconstantandgoodstabilityoftemperaturecoefficientofresonantfrequencyhavebeingwidelyinvestigatedasthepartofwirelesscommunicationtechn