b位掺杂对acu_3ti_4o12结构和性能的影响

《b位掺杂对acu_3ti_4o12结构和性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、⑩尤庠次ｆＴＩＡＮＪＩＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ中国第—所现代大学ＦＯＵＮＤＥＤＩＮ１８９５学科专业：微电子学与固体电子学作者姓名：白璐指导教师：吴裕功教授天津大学研究生院２０１５年１２月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研宂工作和取得的研宄成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果，ｍ不包含为获得天津大学或其他教言机构的学位或证一书而使用过的材料《与我同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中

2、作了明确的说明并表示了谢意。＂学位论文作者签名＾签字ｍ期：０：年０月ｉｉｊ学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天涑大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检、、》索，并采用影印缩印或扫描等复制手段保存汇编以供查阅和借阅同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：４导师签名ｎ＊＂＾签字Ｕ期：如ｋＴ年Ｊ月Ｈ签字「１期：加ｙ年月Ｎ］ｊB位掺杂

3、对ACu3Ti4O12结构和性能的影响TheInfluenceofdopingofBsitesonthestructureandpropertyofACu3Ti4O12学科专业：微电子学与固体电子学作者姓名：白璐指导教师：吴裕功教授天津大学电子信息工程学院二零一五年十二月摘要本文采用固相反应法制备(Fe4+1/2Nb1/2)掺杂的ACu3Ti4O12材料，研究高浓度掺杂对ACu3Ti4O12材料的微观结构、介电特性和电学特性的影响。采用一步固相反应法制备CaCu3[Ti1-x(Fe1/2Nb1/2)x]4O12（x=

4、0.0，0.1，0.2，0.5）样品。当(Fe4+1/2Nb1/2)掺杂浓度达到50mol%时，制备的样品仍然属于单相，没任何杂相存在。随着(Fe4+1/2Nb1/2)掺杂浓度的增加，样品的晶格常数增加。在测量频率范围内，观察到了纯CaCu3Ti4O12（CCTO）样品存在两个德拜弛豫现象，在中频范围的高介电常数归因于晶界处的界面极化效应的贡献；(Fe4+1/2Nb1/2)掺杂CCTO样品同样存在德拜弛豫现象。另外发现(Fe4+1/2Nb1/2)掺杂使CCTO在低频范围的介电常数增加，这可能是由于(Fe4+1/2Nb

5、1/2)掺杂向材料中引入了慢极化机制。测量样品的阻抗谱发现，(Fe4+1/2Nb1/2)掺杂使CCTO的晶粒电阻率增加而晶界电阻率下降，这说明了晶粒和晶界之间电学异质性下降，导致了肖特基势垒高度降低。继续提高(Fe4+1/2Nb1/2)掺杂浓度，采用相同的一步固相反应法制备样品，发现样品中存在无法消除的杂相。因此采用新的两步固相反应法来制备样品，这种方法是先制备先驱物FeNbO4，然后再与其他反应物一起进行合成反应。通过两步固相反应法将(Fe4+1/2Nb1/2)掺杂浓度成功地提高到了60mol%，并且制备的样品仍然

6、属于单相。通过阻抗谱测量，发现了除了晶粒和晶界响应外，还存在电极响应。通过两步固相反应法来制备了Bi2/3Cu3(Fe1/2Nb1/2)4O12-xBi2O（3x=-0.02、0.00、0.02、0.05）样品。发现制备得到的粉末的主晶相属于类钙钛矿结构，但同时发现了样品中存在少量杂相。测量样品的介电特性与温度的变化曲线发现，其介电常数的温度稳定性较高。此外，通过测量不同温度下样品的阻抗谱来计算晶粒和晶界的电导激活能，发现随着(Fe4+1/2Nb1/2)掺杂水平的进一步增加，样品的晶界电导行为更加明显。关键词：固相反

7、应法，CCTO，IBLC模型，肖特基势垒IABSTRACTInthispaper,(Fe4+1/2Nb1/2)dopedACu3Ti4O12materialswerepreparedbythesolidstatereactionmethodandtheinfluencesof(Fe4+1/2Nb1/2)dopingwithhighconcentrationonthemicrostructure,dielectricandelectricalpropertiesofACu3Ti4O12materialswerestud

8、ied.CaCu3[Ti1-x(Fe1/2Nb1/2)x]4O12（x=0.0，0.1，0.2，0.5）sampleswerepreparedbytheone-stepsolidstatereactionmethod.Astheconcentrationof(Fe4+1/2Nb1/2)dopingreachupto50mol%,thesampl