ພາບລວມຂອງ Strontium Titanate

ຄວາມເປັນມາຂອງແອັບພລິເຄຊັນ ແລະພາບລວມຂອງ Strontium Titanate

Strontium titanate ມີຄວາມຄົງທີ່ dielectric ສູງແລະເປັນວັດຖຸດິບທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບຝຸ່ນເຊລາມິກເອເລັກໂຕຣນິກ. ຜະລິດຕະພັນຂອງມັນມີຄວາມໄດ້ປຽບຂອງການສູນເສຍ dielectric ຕ່ໍາແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຄວາມຮ້ອນທີ່ດີ, ດັ່ງນັ້ນເຂົາເຈົ້າໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸດສາຫະກໍາເອເລັກໂຕຣນິກ. ມີບົດລາຍງານຈໍານວນຫຼາຍກ່ຽວກັບການກະກຽມຂອງ strontium titanate ໃນວາລະສານວິທະຍາສາດທໍາມະຊາດ. ວິທີການທົ່ວໄປທີ່ສຸດແມ່ນວິທີການຫ້ອງທົດລອງທີ່ສະຫນອງໃຫ້ໂດຍ "ການຄົ້ນຄວ້າວິທີການໃຫມ່ສໍາລັບການສັງເຄາະຂອງ Strontium Titanate Powder" ໃນອຸດສາຫະກໍາເກືອອະນົງຄະທາດໃນ 2002. ວິທີການນີ້ໃຊ້ titanium tetrachloride ແລະ strontium chloride ເປັນວັດຖຸດິບ, ammonium carbonate ແລະນ້ໍາ ammonia ເປັນ precipitants, ແລະນໍາໃຊ້ຝຸ່ນ synthesis tantium strontium. ອິດທິພົນຂອງເງື່ອນໄຂຂະບວນການກ່ຽວກັບຄວາມບໍລິສຸດຂອງຜະລິດຕະພັນແລະອັດຕາສ່ວນ strontium-titanium ແມ່ນສຶກສາ.

ເງື່ອນໄຂຕິກິຣິຍາແມ່ນວ່າອັດຕາສ່ວນ molar ຂອງ titanium tetrachloride ກັບ strontium chloride ແມ່ນ 1.02, ອັດຕາສ່ວນ molar ຂອງ ammonium carbonate ກັບ strontium chloride ແມ່ນ 1.40, ອຸນຫະພູມຕິກິຣິຍາແມ່ນອຸນຫະພູມຫ້ອງ, ແລະ calcination ຢູ່ທີ່ 900 ° C; ຕ້ອງການ 4 ຊົ່ວໂມງ. ຂໍ້ເສຍຂອງວິທີການນີ້ແມ່ນວ່າມັນຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີເວລາດົນນານຂອງ calcination, ແລະການແຜ່ກະຈາຍຂອງ particle ອາດຈະບໍ່ສະເຫມີພາບເນື່ອງຈາກການຂະຫຍາຍຕົວຂອງເມັດພືດ strontium titanate ບາງ; ນອກຈາກນັ້ນ, ການສຶກສາຈໍານວນຫນຶ່ງໄດ້ອະທິບາຍລາຍລະອຽດຂອງກົນໄກການໄປເຊຍກັນຂອງ strontium titanate, ແຕ່ວິທີການກະກຽມແລະການແກ້ໄຂສໍາລັບການສັງເຄາະ strontium titanate ແມ່ນເປັນໄປໄດ້ຫນ້ອຍໃນການຜະລິດອຸດສາຫະກໍາ. ວິທີການກະກຽມ strontium titanate ໃນໂລກປະກອບມີວິທີການໄລຍະແຂງ, ວິທີການ coprecipitation, ວິທີການ sol-gel, ວິທີການ precursor ສະລັບສັບຊ້ອນອິນຊີແລະຂະບວນການອື່ນໆ.

ຂະບວນການໄລຍະແຂງແມ່ນເພື່ອ calcine titanium oxide ແລະ strontium carbonate ຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງ. ນັບຕັ້ງແຕ່ການແຜ່ກະຈາຍຂະຫນາດອະນຸພາກຂອງ strontium titanate ຫຼັງຈາກ calcination ແມ່ນຍາກທີ່ຈະຄວບຄຸມແລະຄວາມບໍລິສຸດຕ່ໍາ, ມັນມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ການປະຕິບັດຂອງຜະລິດຕະພັນ. Coprecipitation ແມ່ນວິທີທໍາອິດທີ່ໃຊ້ໃນການສັງເຄາະອະນຸພາກໂລຫະອອກໄຊທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ ultrafine ໂດຍປະຕິກິລິຍາເຄມີໄລຍະຂອງແຫຼວ. ວິທີການ precipitation ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ, ແຕ່ມີບັນຫາດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້: precipitate ປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນ colloidal, ເຊິ່ງມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການລ້າງແລະການກັ່ນຕອງ; precipitant ແມ່ນປະສົມໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍເປັນ impurity, ແລະອົງປະກອບຕ່າງໆອາດຈະຖືກແຍກອອກໃນລະຫວ່າງການຂະບວນການຝົນ, ແລະ precipitates ບາງແມ່ນລະລາຍໃນລະຫວ່າງການລ້າງ.

ນອກຈາກນັ້ນ, ເນື່ອງຈາກວ່າຈໍານວນຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງ ions ໂລຫະແມ່ນບໍ່ງ່າຍທີ່ຈະ undergo ປະຕິກິລິຍາ precipitation, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງວິທີການນີ້ແມ່ນແຄບ. ວິທີການ sol-gel ໂດຍທົ່ວໄປໃຊ້ alkoxide ໂລຫະອິນຊີເປັນວັດຖຸດິບ, ແລະໄດ້ຮັບຄາຣະວາທີ່ແຂງໂດຍຜ່ານ hydrolysis, polymerization, ເວລາແຫ້ງແລະຂະບວນການອື່ນໆ, ແລະສຸດທ້າຍໄດ້ຮັບ nanomaterial ຜ່ານການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນທີ່ເຫມາະສົມ; ເນື່ອງຈາກວ່າ alkoxide ໂລຫະຖືກນໍາໃຊ້ເປັນວັດຖຸດິບ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງວິທີການນີ້ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງສູງ, ແລະຂະບວນການ gelation ແມ່ນຊ້າ, ສະນັ້ນວົງຈອນການສັງເຄາະໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຍາວ.

ນອກຈາກນັ້ນ, ບາງ ions ໂລຫະທີ່ບໍ່ງ່າຍທີ່ຈະຖືກ hydrolyzed ແລະ polymerized ແມ່ນຍາກທີ່ຈະຜູກມັດຢ່າງແຫນ້ນຫນາກັບເຄືອຂ່າຍ gel, ເຊິ່ງຈໍາກັດປະເພດຂອງທາດປະສົມທາດປະສົມທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດ ultrafine ທີ່ໄດ້ຮັບໂດຍວິທີການນີ້. ດັ່ງນັ້ນ, ຖ້າຫາກວ່າ strontium titanate ໄດ້ຖືກກະກຽມໂດຍວິທີການໄລຍະແຂງໃນປະຈຸບັນ, ວິທີການ coprecipitation, ວິທີການ sol-gel, ວິທີການ precursor ສະລັບສັບຊ້ອນທາງອິນຊີແລະຂະບວນການອື່ນໆ, ມີຂໍ້ບົກຜ່ອງແລະຂໍ້ບົກພ່ອງ.

Strontium titanate ເປັນວັດຖຸດິບທີ່ສໍາຄັນໃນອຸດສາຫະກໍາເອເລັກໂຕຣນິກ, ນໍາໃຊ້ເພື່ອປັບອັດຕະໂນມັດອົງປະກອບຄວາມຮ້ອນແລະຜະລິດອົງປະກອບທີ່ມີ demagnetization. ໃນຂົງເຂດເຊລາມິກ, ມັນຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຜະລິດຕົວເກັບປະຈຸເຊລາມິກ, ວັດສະດຸເຊລາມິກ piezoelectric, ອົງປະກອບທີ່ລະອຽດອ່ອນຂອງເຊລາມິກ, ແລະອົງປະກອບເຊລາມິກໄມໂຄເວຟ. ມັນຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນເມັດສີ, enamels, ວັດສະດຸທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນ, ແລະວັດສະດຸ insulating. Strontium titanate ໄປເຊຍກັນດຽວສາມາດນໍາໃຊ້ເປັນອຸປະກອນ optical ແລະແກ້ວປະເສີດປອມ.

ໄປເຊຍກັນ Strontium titanate ມີດັດຊະນີ refractive ສູງແລະ dielectric ຄົງທີ່ສູງ, ແລະໄປເຊຍກັນດຽວຂອງມັນຖືກໃຊ້ເປັນອຸປະກອນ optical ແລະແກ້ວປະເສີດປອມ. ໂຮງງານ superconductors ອຸນຫະພູມຕ່ໍາໂດຍອີງໃສ່ strontium titanate ໄດ້ຖືກຜະລິດ. ຕົວຢ່າງຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງມັນແມ່ນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

1. ກະກຽມ transistor strontium titanate ກັບຂະບວນການງ່າຍດາຍແລະສະຖຽນລະພາບທີ່ດີ.

ໂດຍການນໍາໃຊ້ວິທີການ doping ທົດແທນ, epitaxy beam ໂມເລກຸນເລເຊີ, ການຖິ້ມເລເຊີ pulsed, sputtering magnetron, ການລະເຫີຍຂອງ beam ເອເລັກໂຕຣນິກຫຼື molecular beam epitaxy ແລະວິທີການສ້າງຮູບເງົາອື່ນໆ, n-type strontium titanate SrAxTi1-xO3 ຫຼື Sr1-xOb3 ແມ່ນວັດສະດຸທີ່ກຽມໄວ້, Sr1-xLax, Sr1-xLax. substrates ໄປເຊຍກັນ (ເຊັ່ນ: SrTiO3, YSZ, LaAlO3, Nb:SrTiO3, ແລະອື່ນໆ); p-type strontium titanate SrBxTi1-xO3 ວັດສະດຸຟິມບາງໆ, ບ່ອນທີ່ B ແມ່ນ In ຫຼື Mn, ຖືກກະກຽມ. ຄ່າ x ທັງໝົດຕັ້ງແຕ່ 0.005 ຫາ 0.5.

ໃນເວລາທີ່ຊັ້ນຂອງ p-type strontium titanate ແລະຊັ້ນຂອງ n-type strontium titanate ແມ່ນການຂະຫຍາຍຕົວ epitaxially ຮ່ວມກັນ, ທັງສອງຊັ້ນເຫຼົ່ານີ້ຂອງຮູບເງົາ strontium titanate ທີ່ມີປະເພດ conductivity ທີ່ແຕກຕ່າງກັນປະກອບເປັນຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ p-n ໃນການໂຕ້ຕອບ, ແລະຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ p-n ນີ້ປະກອບເປັນ strontium crystal titanate; ເມື່ອຊັ້ນຂອງ p-type strontium titanate, ຊັ້ນຂອງ n-type strontium titanate ແລະອີກຊັ້ນຂອງ p-type strontium titanate ແມ່ນຂະຫຍາຍຕົວຢູ່ epitaxially, ສາມຊັ້ນຂອງ strontium titanate ເຫຼົ່ານີ້ປະກອບເປັນຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ p-n-p, ແລະ p-n-p junction ນີ້ປະກອບເປັນ tri odentium; ໃນເວລາທີ່ຊັ້ນຂອງ n-type strontium titanate, ຊັ້ນຂອງ p-type strontium titanate ແລະອີກຊັ້ນຂອງ n-type strontium titanate ແມ່ນຂະຫຍາຍຕົວຢູ່ epitaxially, ສາມຊັ້ນຂອງຮູບເງົາ strontium titanate ເຫຼົ່ານີ້ປະກອບເປັນຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ n-p-n, ແລະຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ n-p-n ນີ້ປະກອບເປັນ trintium strontium.

transistor strontium titanate adopts ຂະບວນການ epitaxial ຢ່າງເຕັມທີ່, ດັ່ງນັ້ນຄວາມຫນາແລະຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງແຕ່ລະຊັ້ນແມ່ນງ່າຍຕໍ່ການຄວບຄຸມກ່ວາ transistor germanium silicon, ແລະ junction ແມ່ນ sharper. Strontium titanate ມີຈຸດລະລາຍສູງແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງທີ່ດີ, ດັ່ງນັ້ນ transistors strontium titanate ຈະກາຍເປັນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງແລະຍັງສາມາດພັດທະນາເປັນວົງຈອນປະສົມປະສານ strontium titanate.

2. ວິທີການກະກຽມອຸປະກອນຮູບເງົາບາງໆ strontium titanate amorphous,

ລວມທັງ: spin coating a bottom electrode solution on a substrate and then annealing to form a bottom electrode; spin coating ເປັນການແກ້ໄຂ strontium titanate ດ້ານຂອງ electrode ລຸ່ມແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ baking ເພື່ອສ້າງເປັນຮູບເງົາ strontium ອາຊິດ; annealing ຮູບເງົາ strontium titanate ປະກອບເປັນຮູບເງົາ amorphous; ການລະເຫີຍຂອງ beam ເອເລັກໂຕຣນິກ sputtering ເທິງຫນ້າດິນຂອງຟິມ amorphous ເພື່ອສ້າງເປັນ electrode ເທິງເພື່ອໃຫ້ໄດ້ອຸປະກອນຮູບເງົາບາງໆ strontium titanate amorphous.

ການປະດິດສ້າງທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດຂອງອຸປະກອນຮູບເງົາບາງ amorphous strontium titanate ແມ່ນວ່າຊັ້ນຮູບເງົາ oxide ຕົ້ນຕໍຂອງອຸປະກອນແມ່ນຮູບເງົາ amorphous, ແລະວິທີການກະກຽມແມ່ນງ່າຍດາຍ, ຄວາມຕ້ອງການອຸນຫະພູມໃນລະຫວ່າງຂະບວນການກະກຽມແມ່ນຕໍ່າ, ແລະການຜະລິດມະຫາຊົນສາມາດດໍາເນີນການໄດ້. ນອກຈາກນັ້ນ, ອຸປະກອນຮູບເງົາບາງໆ strontium titanate ທີ່ກຽມໄວ້ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງທີ່ດີ, ທົນທານຕໍ່ຄວາມເຫນື່ອຍລ້າ, ແລະສາມາດນໍາມາໃຊ້ໃຫມ່ໄດ້. ມັນມີອັດຕາສ່ວນການປ່ຽນຂະຫນາດໃຫຍ່. ໃນເວລາທີ່ annealed ຢູ່ທີ່ 400 ° C, ອັດຕາສ່ວນສະຫຼັບໄປຮອດ 103, ແລະມັນມີລະດັບຄວາມກ້ວາງຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ.