1-3型压电复合材料电极的制备

采用磁控溅射工艺以Cu、Ag为靶材在1-3型压电复合材料表面制备电极．研究了两种金属材料的溅射镀膜工艺，系统地分析了溅射功率对金属沉积速率、电极导电性能及附着力的影响．结果表明，两种金属的沉积速率随溅射功率的增加呈线性增加，电极方阻及电阻率均随功率增大而减小，溅射功率为100W时电极的附着力较好．     

空气中烧成镍电极与PTCR的欧姆接触

对用厚膜烧成法在PTCR半导瓷上制备镍电极进行了研究。实验表明空气中烧渗镍电极可以和PTCR形成良好的欧姆接触。讨论了镍电极的形成机理及其与PTCR半导瓷的接触特性。     

不同沉积工艺下Au/P-CdZnTe接触界面的研究

采用超声波扫描(SAM)、俄歇电子能谱分析技术(AES)、电极粘附力测试和I-V特性测试等方法研究了化学沉积、溅射和真空蒸发三种不同沉积工艺条件下Au/p-CdZnTe接触界面的各种特性.通过实验结果可以看出,化学法沉积的Au电极能形成较好的欧姆接触特性,但其操作工艺不容易控制,电极接触层均匀性较差,在器件使用过程中,容易引起电极的退化;溅射沉积的Au电极有着较好的附着力,但对CdZnTe表面的损伤较大,欧姆接触特性较差;真空蒸发法沉积的Au电极,有着较好的欧姆接触特性,且其电极接触层也较为均匀,只是电极附着力相对较小,但可以通过合适的退火工艺进行改善.     

直流反应磁控溅射法制备太阳电池用ITO透明导电膜

采用直流反应磁控溅射法制备了ITO透明导电薄膜,针对氧流量、溅射气压、溅射电流3种工艺参数对ITO薄膜电阻率和可见光区透射率的影响进行了分析和研究。结果表明:从ITO薄膜作为太阳电池用减反射层和电极出发,得到了工艺参数的优化值,分别为氧流量0.2 ml/min(标准状态),溅射气压3 Pa和溅射电流0.2 A,ITO薄膜的电阻率为3.7×10-3Ω.cm,透过率(550 nm)高达93.3%。另外,利用该优化工艺条件下制备的ITO薄膜作为电极和减反射层,制备了结构为ITO/n+-nc-Si∶H/-i nc-Si:H/p-c-Si/Ag的太阳能电池,电池开路电压Voc达到534.7mV,短路电流Isc达到49.24mA(3 cm2),填充因子为0.4228。     

提高钢基表面Al_2O_3薄膜结合力的研究

采用射频磁控溅射法在40Cr基体上制备了非晶态Al2O3薄膜,并研究了工艺参数(溅射功率,工作气压,溅射时间)、预处理工艺以及中间层对薄膜结合性能的影响。试验结果表明,采用射频溅射法,在功率为250W、工作气压为5.0Pa、时间为3h条件下制备的薄膜结合力最好。基体经过腐蚀预处理和加入镍磷中间层均能改善膜基结合力,后者效果更显著。     

Ni/PTCR陶瓷复合材料的显微结构与再氧化效果

用金属Ni复合的方法降低PTCR陶瓷的室温电阻率,采用草酸镍分解法制备了Ni/PTCR陶瓷复合材料,并对其显微结构进行了表征,研究了再氧化对PTCR效应的恢复和显微结构对再氧化效果的影响.结果表明,热处理可以明显地恢复复合材料的PTCR效应,而显微结构对热处理的效果有很大影响,在一定的工艺条件下这种Ni/PTCR陶瓷复合材料具有明显的PTCR特性和较低的室温电阻率.     

溅射膜电极与氧化锌压敏陶瓷的界面机制研究

利用溅射法制备半导体陶瓷表面的电极有着广阔的产业化前景,但关于溅射膜电极与陶瓷表面的界面机制研究尚鲜有报道。本文采用磁控溅射法在ZnO压敏陶瓷表面制备了Cr+Cu电极,通过X射线光电子能谱等技术研究分析了Cr/ZnO的界面反应及界面成分。研究结果表明:常温下Cr膜在氧化锌表面的沉积模式为混态生长模式,在Cr的初始沉积阶段,Cr价层电子与氧化锌表面存在电子转移作用,有氧化态的Cr生成;随着覆盖度的增加,电子转移逐渐减弱,最后Cr完全呈现为金属态的中性吸附。该界面反应生成的化合物对溅射膜电极的欧姆接触,附着力等性能有重要作用,而且能有效阻止电极元素Cu或Ag的纵向扩散。     

低电阻率高性能PTCR陶瓷材料-汽车闭锁器马达过电流保护元件的制备

为满足汽车电器等低电压下的保护元件的需求,研制低电阻率高性能PTCR陶瓷材料已成为研究的热点．本工作采用通常的混合氧化物工艺制备了室温电阻率＜10Ω·cm,电阻率的突变达到10⁵的高性能PTCR热敏电阻陶瓷．并研究了原材料,固溶体的基方组成,各种添加物以及烧结工艺等对PTCR陶瓷性能的影响,特别注意了用液相方式添加施主和受主杂质在制备低电阻率的高性能PTCR陶瓷时起的更为有效的作用,对材料的化学组成,制备（烧结）工艺,显微结构和PTCR效应之间的关系进行了讨论．用本材料制备的元件能用于汽车闭锁器马达的过电流保护．     

掺杂导电增强相对铝电极性能的影响

掺杂不同含量的石墨烯、碳纳米管、纳米银、银包铝粉作为导电增强相制备铝浆,将其印刷在氧化锌基片上并在680℃烧结得到铝电极,研究不同导电增强相对铝电极的导电性和附着力等性能的影响.采用四探针法测定铝电极方阻,通过二次烧结银电极,使用拉力试验机测定铝电极的附着力.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等手段对掺杂导电增强相铝电极的显微组织、形貌及成分等进行表征.结果表明:碳纳米管和石墨烯的掺杂量分别为1％、2％(质量分数,下同)时,铝电极导电性的提高效果较好,当掺杂量分别高于1.5％、3％时,铝电极表面形貌及组织会被破坏,导致铝电极导电能力差、附着力低;掺杂纳米银对铝电极导电性的提高效果最好,掺杂后铝电极表面平滑光整、组织致密均匀、金属光泽度高、附着力好.掺杂6％纳米银制备S3组铝电极,测定其平均方阻为0.22Ω/□,该铝电极与氧化锌基体的附着力达到8.9 N/mm2.同时,为了探究铝电极的稳定性,实验测定了掺杂不同导电增强相的铝电极在室温60 d内的电阻变化率.结果表明:各组铝电极电阻在室温环境下变化均较小,掺杂纳米银的铝电极电阻变化率最小,为0.98％;掺杂碳纳米管的铝电极电阻变化率最大,为1.52％.     

CdZnTe晶体表面Au电极薄膜的制备及其欧姆接触性质

为了研究不同制备工艺对电极欧姆接触特性的影响, 分别采用真空蒸发法、溅射法及化学沉积法在CdZnTe晶片表面制备了Au薄膜电极, 通过测试样品的SEM、I-V曲线及交流阻抗谱, 研究了不同电极制备工艺及退火处理对Au薄膜电极的微观结构及欧姆接触特性的影响。结果表明化学沉积法制备的Au薄膜表面更加平整、致密, 接触势垒的高度较低, 电极欧姆接触特性最好。退火处理可以改善电极的欧姆接触特性, 100℃退火后, 化学沉积法制备的Au电极的欧姆系数由0.883提高至0.915, 势垒高度由0.492降低至0.487 eV。交流阻抗谱分析表明, 化学沉积法制备电极具有最低的接触势垒, 这与界面处晶片表面的掺杂及缺陷的变化有关。     

Y和YF3掺杂钛酸钡系PTCR材料的结构及性能

在不同烧结气氛下制备了Ｙ和ＹＦ_３掺杂钛酸钡材料,借助于ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＸＲＦ和阻温测试分析仪,研究了烧结气氛对Ｙ和ＹＦ_３掺杂钛酸钡材料结构和性能的影响．研究结果表明,低氧分压气氛可促进Ｙ和ＹＦ_３掺杂钛酸钡材料的烧结,晶粒长大,而且这二种掺杂钛酸钡材料都是ｎ型半导体．经过氩气气氛烧结的Ｙ掺杂钛酸钡材料ＰＴＣＲ效应较弱;而对在氩气气氛中烧结的０．３ｍｏｌ％ＹＦ_３掺杂钛酸钡材料却观察到了较好的ＰＴＣＲ效应,这种效应的产生可能与Ｆ元素取代Ｏ位而导致材料的价控半导有关．     

Ti/NiCu/Ag and Al/NiCu/Ag thin film deposited on positive temperature coefficient (PTC) thermistor by direct current magnetron sputtering

Metallization of positive temperature coefficient (PTC) thermistors deposited by direct current magnetron sputtering has been investigated. Two kinds of multilayer thin films, namely Ti/NiCu/Ag and Al/NiCu/Ag, are proposed as electrode materials. Conventional NiCr/Ag thin film serves as reference electrode in the experiment. Experimental results show that the newly proposed electrodes exhibit good performance including low ohmic contact, firm adhesion, fine solderability and stability. The surface resistances at room temperature of Ti/NiCu/Ag and Al/NiCu/Ag PTC range from 4.3 to 6.2 Ω, and they change little in moisture condition. The average tensile strength is 6.3 Mpa, which provides firm adhesion between electrode and substrate. At solderability test, the new electrodes can withstand the soakage of lead-free solder at 350 °C for 5 s and the properties remain stable after high temperature treatment.     

TiO2对Y掺杂PTCR陶瓷材料性能的影响

本文对ＴｉＯ２原料的晶型、颗粒状况和纯度对Ｙ＾３＋掺杂ＢａＴｉＯ３基ＰＴＣＲ材料的显微结构、电性能的影响作了探讨，结果表明，ＴｉＯ２原料的晶型、颗粒大小和团聚状况都将影响到ＰＴＣＲ陶瓷的显微结构，ＴｉＯ２原料的晶型对ＰＴＣＲ陶瓷半导化过程有影响，原料存在杂质和团聚，将使ＰＴＣＲ陶瓷的电阻－温度特性变差。     

片式BaTiO3基PTCR注浆成型研究

研究了片式BaTiO3基PTCR，元件石膏模注浆成型工艺，通过控制pH值、粘合剂及分散剂的含量，获得具有较高固相比和较低粘度的浆料．在PVA和分散剂占粉料质量比分别为0．8％和0．4％且pH=9时，获得的浆料最高固相质量分数为80％(固相体积分数为55％)．利用注浆成型能够通过模具尺寸及吸浆时间来控制膜厚的特点，成功制备出厚度为0．4mm且具有一定强度和密度的生坯，并考察了注浆成型瓷片的PTCR效应，且对成型过程中的一些现象作出了分析和讨论．     

Influence of the thickness and area of NiCr/Ag electrodes on the characteristics of BaTiO3- ceramic based positive-temperature-coefficient thermistors

The electrical behaviour of commercial BaTiO3-based positive-temperature-coefficient (PTC) thermistors with NiCr/Ag electrodes was investigated by impedance analysis in the frequency domain. The contact resistance and thus the total resistance of the PTC increases with decreasing thickness as well as with decreasing area of the NiCr layer at constant Ag top layer. The increase in the total resistance in both cases is explained by the increase in the contact area of the Ag layer to the ceramic which is represented by a model. The Ag forms a blocking contact to the ceramic in contrast to the NiCr which shows an ohmic behaviour. Using our model, the electrode impedance contribution of very thin NiCr layers can be interpreted in terms of incomplete wetting of the ceramic surface by the NiCr metal during the deposition. Supplementary scanning electron microscopy and high-resolution transmission electron microscopy analyses have been used to study the structure of the electrode interface and the structure of the layers. © 1998 Kluwer Academic Publishers     

无铅BaTiO_3系热敏电阻及其PTC性能的研究进展

通常在BaTiO3中固溶PbTiO3来提高BaTiO3系PTCR的居里温度,但是铅的毒性和挥发性限制了BaTiO3系PTCR的应用,因此需要研制出高居里点的无铅PTCR陶瓷。随着BNT、BKT含量增加,BaTiO3系PT-CR的居里点升高,但同时室温电阻快速增大。若在提高居里点的同时抑制室温电阻率的增大,就能制备出有实用价值的无铅高居里点的PTC材料。综述了BNT、BKT的含量对居里温度的影响及其机理,通过加入还原剂或在还原气氛下烧结并制定合理的烧结制度可以得到低室温电阻率和性能较好的PTC材料。     

La掺杂Sr0.4Pb0.6TiO3陶瓷热敏机理研究

液相掺杂施主元素La，在1100－1200℃烧结制备出了Sr0.4Pb0.6TiO3基陶瓷。该陶瓷具有显著的NTCR－PTCR复合效应，其室温电阻率随烧结温度提高而增大；而添加少量PbO用于补偿铅损失，则明显降低了陶瓷的室温电阻率及减弱了居里点下的NTCR效应。同时利用XRD，SEM和TEM分别对陶瓷的相结构，形貌和畴结构进行了研究。根据实验结果，探讨了La掺杂Sr0.4Pb0.6TiO3陶瓷的半导化机理及其热敏特性。     

欧姆接触锌电极的研制

对贱金属锌浆料进行了实验研究。材料配方的选择和工艺的优化是实验的关键。研制出的锌浆料可在大气中烧结在ＰＴＣＲ等半导瓷上构成电极。该贱金属锌电极能牢固地附着于陶瓷体上并具有优良的欧姆接触性能。