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研究生： 魏淳邠
論文名稱： 鋯酸鉛鋇((Pb,Ba)ZrO3)鐵電材料摻雜鈦元素之電性研究
指導教授： 吳振名
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 材料科學工程學系
Materials Science and Engineering
論文出版年： 2005
畢業學年度： 93
語文別： 中文
論文頁數： 77
中文關鍵詞： 鋯鈦酸鉛鋇 、調變電性 、化學液相沉積法 、散逸因子
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    • 　　本實驗利用粉末乾壓法製作鋯鈦酸鉛鋇塊材(Pb5Ba5Zr1-xTixO3)以及化學液相沉積法方式在Pt/Ti/SiO2/Si基板上鍍製薄膜。本文主要目的在探討氧化鈦對鋯酸鉛鋇陶瓷材料調變電性影響，成份選擇在損失較低的順電區，並且逼近調變力較高的鐵電區和順電區轉換交界。塊材部份所選擇的成分為x=0、0.1、0.2、0.3、0.4及0.5，探討各不同成分對電性的影響，由結果得知塊材之介電常數和散逸因子隨著鈦含量增加而增加，在1MHz的頻率量測下x=0.1及0.2的塊材擁有較低的損耗，分別為0.0017及0.0022，在0.1GHz下仍能表現出低損耗狀況，分別為0.02147及0.01744。由於塊材中x=0.1及0.2的優異表現，因此即選擇此兩成份來鍍製薄膜，並且加上x=0成份來做比較。薄膜部分，介電常數隨著鈦含量增加而提升，散逸因子約落在0.01至0.03間，而熱處理溫度提高也同時提高薄膜的介電常數及調變值。在x=0.2，熱處理溫度6500C條件下有優異的電性表現，其介電常數約60，在外加電場約380kV/cm下其散逸因子為0.0117，FOM值有最佳的26.04，在較低的溫度即可達到最佳的電性表現，顯示在鋯酸鉛鋇的材料中加入鈦原素能增進鋯酸鉛鋇之調變電性．

    第一章 前言……………………………………………………………1 1-1. 簡介…………………………………………………………..1 1-2. 研究動機……………………………………………………..2 第二章 文獻回顧………………………………………………………4 2-1. 鐵電材料……………………………………………………..4 2-2. 鋯鈦酸鉛鋇((Pb1-x,Bax)(Zry1-y,Tiy)O3)陶瓷簡介………….6 2-3. 陣列天線及變容器簡介……………………………………..8 2-4. 電性…………………………………………………………10 第三章 實驗步驟……………………………………………………..13 3-1. PBZT塊材製作…………………………………..………….13 3-2. PBZT薄膜製備……………………………………..……….15 3-3. 實驗結果量測………………………………………………17 第四章 結果與討論…………………………………………………..21 4-1. 塊材部份……………………………………………………21 4-1.1 X-ray繞射分析…………………………………...………21 4-1.2 燒結密度分析……………………………………………..21 4-1.3 SEM分析......……………………………………………….22 4-1.4 低頻介電常數及tanδ分析.…………………………….23 4-1.5 高頻介電常數及tanδ分析.…………………………….25 4-2. 薄膜部份……………………………………………………26 4-2.1 X-ray繞射分析………………………...…………………26 4-2.2 SEM分析…..……………………………………………….27 4-2.3 電滯曲線分析…………………………………………….32 4-2.4 外加偏壓對介電常數和散逸因子分析………………….33 4-3. T0、T1及T2塊材和薄膜比較…………………………….31 第五章 結論…………………………………………………………..32 參考文獻………………………………………………………………..34

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