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随着电子信息产业的发展,对电子元器件小型化、集成化的要求也越来越高。SrTiO3具有的高介电常数、高温度稳定性等优势使其成为一种理想的电容器介质候选材料。本论文从SrTiO3材料的合成工艺、掺杂改性着手,对SrTiO3基半导体陶瓷材料进行了改性研究。首先对ST半导体陶瓷的原材料选择与烧结进行了研究。分别采用固相法与水热法合成的ST粉体制备出了 ST半导体陶瓷材料。实验发现水热法制备出的ST材料晶粒较小但更均匀,介电损耗更小,所需最低烧结温度较固相法低,但制备出的材料介电常数较低,约为14000,而固相法制备出的陶瓷材料介电常数约为20000。以两种方法合成的ST粉体混合为原料时,制得的ST半导体陶瓷材料可以获得较好的性能。水热法合成的ST质量分数在固相法合成的ST总质量的5-20%时,陶瓷材料的致密度提升,介电损耗降低,绝缘电阻率提升,但材料的温度稳定性降低。其次研究了几种掺杂剂对ST半导体陶瓷材料性能的影响。实验发现Al2O3掺杂可以提高烧结出的ST半导体陶瓷材料的致密度,减少气孔等缺陷的存在,降低材料的介电损耗,提升材料在低电压下的绝缘电阻率。在Al2o3掺杂质量分数为0.1%时,综合性能最好。MnCO3掺杂可以提高晶粒尺寸的均匀性,在介电常数变化不大的同时降低了损耗,提高了材料的绝缘电阻率。MnCO3的掺杂质量分数在0.2%时,材料综合性能最好。Li2SiO3掺杂可以降低ST半导体陶瓷材料的烧结温度,提升材料的致密度。降低材料在-55-125℃下的介电损耗,并提升材料的温度稳定性。Li2SiO3掺杂质量分数为0.40%时,材料的温度稳定性最好。最后研究了复合掺杂对ST半导体陶瓷材料性能的影响。实验发现Al-Si-Li掺杂能够提升晶粒尺寸的均匀性,显著降低介电损耗,但将降低材料的介电常数。A1-Si-Li-Mn掺杂可以减少气孔,改善陶瓷材料的致密度,提升晶粒尺寸均匀性,降低介电损耗,绝缘性能提高。Al2O3掺杂量为O.10wt.%，Li2SiO3掺杂量为0.20wt.%,MnCO3掺杂量为0.05wt.%时,材料的绝缘性能与温度稳定性提升,介电损耗降低,同时介电常数基本不变,此时材料的电学性能为:εr=19322，tanδ=0.006，ΔC·C-1(-55℃-125℃)≤±12.5%，25V电压下绝缘电阻率为3.2×1011Ω·cm。实验表明Ca-B-Si玻璃掺杂能够提高材料的介电常数,降低介电损耗,提高材料的温度稳定性。在掺杂剂质量分数为0.4%时,综合性能最佳。在保持介电常数基本不变的同时,显著提升了温度稳定性,降低了介电损耗,此时材料的电学性能为:εr=24418,tanδ=0.007,ΔC·C-1(-55℃-150℃)≤)±7.5%,绝缘电阻率为2.1×1011Ω·cm。