Солегированная Al/Nb микроволновая керамика SrTiO3 состава SrTi1–x(Al0,5Nb0,5)xO3 (x = 0,03, 0,05, 0,1 и 0,15) была синтезирована стандартным твердофазным реакционным методом. Замещение (Al0.5Nb0.5)4+ в положении B ингибирует восстановление ионов Ti4+ и рост размера зерен, затем ограничивается транспорт подвижных носителей заряда и, таким образом, улучшается значение добротности. Для керамики SrTi0,9(Al0,5Nb0,5)0,1O3, в дополнение к их высокой диэлектрической проницаемости (εr ~185), они демонстрируют, соответственно, высокое значение Qf (~9077 ГГц) на частоте 2,9 ГГц, что делает микроволновую керамику подходящей для для миниатюризации множества устройств и высокопроизводительной беспроводной связи.
1. ВВЕДЕНИЕ
В последние несколько десятилетий распространение коммерческих беспроводных технологий привело к возрастанию требований к производительности высокочастотного оборудования и приложений, применяемых в микроволновом диапазоне. диэлектрической проницаемости (εr) и уменьшают диэлектрические потери диэлектрических материалов СВЧ.4–5 Поэтому диэлектрическим материалам с высокими εr и добротностью (Qf) уделяется большое внимание. В последнее время высокая Эта статья защищена авторским правом. Все права защищены. керамика SrTiO3 с диэлектрической проницаемостью была исследована6–7, однако относительно низкая Qf (~3000) сильно ограничивает их практическое применение. Связанные исследования показывают, что потеря кислорода происходит в большинстве материалов на основе титаната при высокой температуре спекания, что приводит к частичному восстановлению Ti4+ до Ti3+ и увеличению диэлектрических потерь. может улучшить микроструктуру и сдержать восстановление Ti4+ в материалах на основе титаната и, таким образом, улучшить диэлектрические свойства.11–12 Керамика на основе SrTiO3 для снижения диэлектрических потерь. Замещение комбинаций поливалентных катионов (Al0,5Nb0,5) 4+ сохраняет зарядовый баланс и стабильность структуры. Обсуждается влияние изовалентного замещения (Al0,5Nb0,5) 4+ на микроструктуру и микроволновые диэлектрические свойства SrTiO3, а также сравнительно изучается влияние границ зерен на свойства материалов.
………………
4 РЕЗЮМЕ
Солегированная Al/Nb микроволновая керамика SrTiO3 состава SrTi1–x(Al0,5Nb0,5)xO3 (x = 0,03, 0,05, 0,1 и 0,15) была синтезирована стандартным твердофазным реакционным методом. Рентгеноструктурный анализ показывает, что соединения со структурой перовскита получены для всех составов. Замена Ti4+ на (Al0,5Nb0,5) 4+ вызывает значительное изменение кристаллической структуры и микроскопической морфологии, что оказывает большое влияние на микроволновые диэлектрические свойства. Изовалентное легирование вводит больше подвижных носителей заряда и формирует потенциальные барьеры по обеим сторонам границы зерен. Потенциальные барьеры препятствуют транспортировке носителей, тем самым уменьшая ток утечки и приводя к уменьшению потерь проводимости. Оптимальные микроволновые диэлектрические свойства составляют εr ~185, Qf ~9077 ГГц на частоте 2,9 ГГц для керамики SrTi0,5(Al0,5Nb0,5)0,5O3.