论文部分内容阅读
本文用溶胶凝胶方法制备了纳米复合ZnO压敏陶瓷;研究了纳米复合压敏粉体烧结的动力学行为;研究了纳米复合压敏粉体以及用等静压、微波烧结、普通烧结和半导体芯片工艺制备的微型压敏电阻芯片的电学性能和显微结构;研究微型压敏电阻芯片在各种负荷条件下性能的蜕变及机理;以及压敏电阻芯片的稳定性与可靠性问题。 本文首先对用溶胶凝胶方法合成的纳米复合压敏粉体的制备原理进行了阐述,对纳米复合压敏粉体进行了表征。在对纳米复合压敏粉体烧结行为的研究中提出了晶粒生长初期的表面扩散传质机制,在此基础上建立了晶粒生长的动力学模型。对纳米和微米复合压敏粉体分别用新工艺(等静压、半导体芯片等工艺)制备的压敏陶瓷的电性能和显微结构进行了比较研究。 在对微型压敏电阻器件的稳定性与可靠性研究中,首先对微型压敏电阻芯片在各种负荷条件下性能的蜕变进行了考察,然后用半导体肖特基晶界势垒模型、半导体原子缺陷模型和晶界耗尽层离子迁移模型对各种负荷条件下蜕变产生的机理进行了解释,在此基础上提出了提高器件稳定性的具体措施。在对微型压敏电阻芯片长期稳定性的研究中,用深能级瞬态谱确定了影响稳定性主要因素—间隙锌离子缺陷的存在,然后用原子缺陷模型和退火过程中缺陷的扩散和化学反应解释了退火使稳定性提高的本质,同时研究了退火过程中晶界相变对稳定性的影响,在此基础上提出了对稳定性做出贡献的晶界β→γ相变和间隙锌离子迁移的复合模型。 最后,在低压、微型压敏电阻器的应用上与企业合作,研制并开发出系列低电压大通流片式压敏电阻器,填补了国内在该领域的空白,推动了科技成果向产业的转化。