高温无铅BaTiO_3-(Bi_(1/2)Na_(1/2))TiO_3正温度系数电阻陶瓷阻抗和介电谱分析

采用固相反应法制备了Y2O3施主掺杂的92 mol%BaTiO3-8 mol%(Bi1/2Na1/2)TiO3(BBNT8)高温无铅正温度系数电阻(positive temperature coe?cient resistivity,PTCR)陶瓷.利用透射电镜观察材料的显微结构,发现陶瓷的显微结构主要包括晶粒和晶界两部分,观察不到明显的壳层结构.进一步利用交流阻抗谱研究了陶瓷的宏观电学性能,发现陶瓷的总电阻是晶粒和晶界两部分的贡献,而晶粒电阻很小,在居里温度以上变化不大,材料的PTCR效应主要是晶界部分的贡献.当温度高于居里温度时,随着温度的升高,晶界介电常数逐渐减小,导致势垒增加,晶界电阻增大,从而产生正温度系数效应.最后,通过测试材料的介电频谱特性,研究计算了陶瓷的室温电阻率.     

锗酸铋(Bi_(12)GeO_(20))表面波温度传感器

近来出现的表面波温度传感器不但具有如体波石英测温晶体那种直接输出数字信息的特点,而且还具有频率上限及灵敏度高、线性好、容易批量生产、性能稳定、可靠性和老化特性好等优点.可以制成接触式和非接触式两种类型.这种器件在无线电测温和控温方面的应用是很有希望的. 本文介绍采用锗酸铋单晶作基底材料的接触式表面波温度传感器.T.M.Reedet 等人曾报道过用锗酸铋试制表面波温度传感器[1],但未给出实测的曲线.本项工作是验证器件实用的可能性,测试了频温特性曲线,并同采用铌酸锂(Li Nb O3)单晶的同类器件作比较.1.工作原理 表面波温度…     

铂薄膜导热特性的分子动力学模拟

采用非平衡态分子动力学(NEMD)方法模拟分析了纳米铂(Pt)薄膜的导热性能与脉冲激光作用下的温度响应特性.结果表明,100～500 nm铂薄膜的法向导热系数比体材料值低很多,而且低于其面向导热系数;微米铂薄膜的温度响应时间在纳秒量级;在脉冲加热的初始阶段,有一快速非傅立叶热波沿铂薄膜的厚度方向传递.     

大功率LED温度特性测量仪

用半导体加热/致冷芯片对LED恒温,用贴片式pt100作温度传感器,用具有人眼视觉特性的可见光亮度传感器组成光强探测器,研制了一种大功率LED温度特性测量仪.用该测量仪测量了1W白光LED在恒流和恒压驱动下光强、发光效率等参数的温度特性.实验表明,该测量仪恒温快,测量准确,成本低,操作便捷.     

AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管温度传感器特性

本文制作了基于无栅AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管结构的温度传感器,并对其温度相关的电学特性进行了表征.实验测试了器件从50℃到400℃的变温电流-电压特性,研究了器件灵敏度随着器件沟道长宽比的变化,并研究了在300—500℃高温的空气和氮气中经过1 h恒温加热后器件的电学特性变化.理论与实验研究结果表明,随着器件沟道长宽比的增大,器件的灵敏度会随之上升;在固定电流0.01 A下,器件电压随温度变化的平均灵敏度为44.5 mV/℃.同时,稳定性实验显示器件具有较好的高温保持稳定性.     

新型压电晶体四硼酸锂

 图为82毫米直径的新型压电晶体四硼酸锂.该新材料兼具高机电耦合系数和零延迟温度系数的特点,适用于高频、高稳定度和小型化的声表面波器件的制造,成为电子工业材料中的新秀.它的SAM器件(图右)应用于移动通讯装备上,如寻呼机、汽车电话、无线电话、家用袖珍电话等.九十年代移动通讯将成为信息社会中不可缺少的通讯工具.中国科学院上海硅酸盐所在国际上首创它的新生长技术并发展了其宏观完整生长理论,为四硼酸锂产业化生产奠定了坚实的技术基础.     

一种掺金硅热敏电阻器及其制造方法

热敏电阻通常是用多元金属氧化物材料,采用陶瓷工艺制造.氧化物陶瓷热敏电阻,由于材料纯度低,结构的非致密性和无序多晶晶粒,合成时对气氛影响十分敏感,致使陶瓷热敏电阻的分散性很大.同时,这类热敏电阻与其电导激活能相关的材料常数B值(温度系数a= ,通常用B值来表示热敏电阻灵敏度),是随元件阻值而变化的,所以很难制造高B值(5000K以上),低电阻(几k )的元件.而许多实用场所,常需高灵敏、低电阻值和高互换精度的热敏电阻,这是陶瓷材料无法满足的.用硅渗入深能级杂质制造热敏电阻,国外有过专利报道与产品.例如,日本东京冶金研究所用掺金硅生…     

测常用交流电周率的简法

如果在实验室中没有测定常用交流电周率的仪器,可用下述的方法进行测定。用碘化钾溶液和淀粉加热制成稀浆糊涂在白纸上(不用时不要见光,干了加水使它微湿),将纸放在一块金属板(铜片之类)上。如图1     

有机硅化合物-金属氧化物绝缘保护材料在制造高压晶闸管中的应用研究

采用高纯有机硅化合物和金属氧化物,按比例均匀混合制成糊状材料,涂敷于器件台表面,用于半导体p-n结表面特性的控制和保护.固化后该材料在室温下的体电阻率大于7.5×10¹⁵Ω·cm,介电常数为4.7,击穿电压高于16 kV/mm.该材料用于KP500型晶闸管表面保护,能明显改善器件的表面特性、减少漏电流和提高耐压水平,并对提高器件性能的机理进行了研究. 关键词： 绝缘保护材料 性能 晶闸管 机理     

激光一步制膜法制作超导薄膜

纽约州立大学布法罗分校的一个研究小组宣布了一种产生新高温超导材料薄膜的一步成膜激光技术.激光制膜法是第一种无须在氧气气氛中将薄膜高温退火的方法,布法罗分校的D.T.Shaw说:“退火是超导材料制作工艺中最困难的环节.”许多科学家预言新的陶瓷超导体将在薄膜电子器件(如约瑟夫孙结器件)中首先得到实际应用. 布法罗分校的纽约州超导研究所副所长Robert Hamilton说明了这种制膜法.氟化氩激光器产生的193nm激光脉冲照射钇、钡、铜的氧化物制成的粉末靶,使它蒸发,蒸气沉积在离靶7.5cm、加热到400℃的一块基片上.这个过程发生在一个充0.00…     

高居里温度铋层状结构钛钽酸铋(Bi_3TiTaO_9)的压电、介电和铁电特性

随着现代信息技术的飞速发展,压电材料的应用范围进一步拓展,使用的温度环境越来越严苛,在一些极端环境下对压电材料的服役性能提出了新的挑战.因此研究具有高居里温度同时具有较强压电性能的压电材料,是迫切需要解决的问题.本文利用普通陶瓷工艺制备了高居里温度铋层状结构钛钽酸铋Bi_3TiTaO_9+x wt.%CeO_2(x=0—0.8,简写为BTT-10xCe)压电陶瓷,研究了钛钽酸铋陶瓷的压电、介电和铁电特性.压电特性研究表明,稀土Ce离子的引入可以提高BTT陶瓷的压电性能, BTT-6Ce (x=0.6)陶瓷具有最大的压电系数d33～16.2 pC/N,约为纯的BTT陶瓷压电系数(d33～4.2 pC/N)的4倍.介电特性研究显示, BTT和BTT-6Ce (x=0.6)陶瓷均具有高的居里温度, T_C分别为890℃和879℃,同时稀土Ce离子的引入降低了BTT陶瓷的高温介电损耗tand.铁电特性研究表明,稀土Ce离子的引入提高了BTT陶瓷的极化强度.在180℃温度下和110 kV/cm的电场驱动下, BTT和BTT-6Ce (x=0.6)陶瓷的矫顽场Ec分别为53.8 kV/cm和57.5 kV/cm,剩余极化强度Pr分别为3.4μC/cm~2和5.4μC/cm~2.退火实验显示:稀土Ce离子组分优化的BTT压电陶瓷经800℃的高温退火后,仍具有优异的压电性能温度稳定性.研究结果表明, BTT-6Ce (x=0.6)陶瓷兼具高的居里温度T_c约为879℃和强的压电性能d33约为16.2 pC/N、较好的压电性能温度稳定性,是一类压电性能优异的高温压电陶瓷.     

HL-2M装置中性束离子源束光学红外成像实验研究

为了研究HL-2M装置中性束注入(NBI)加热用的80k V/45A/5s热阴极离子源束光学特性,采用红外电荷耦合元件(CCD)成像技术,测量离子源引出粒子束轰击量热靶板产生的温度分布,得到束功率密度空间分布区间特征参数1/e半宽度。在NBI热阴极离子源调试平台上,扫描离子源的放电和引出参数,利用CCD红外热像仪获得了对应参数下量热靶上的束功率密度分布。实验结果表明,HL-2M装置NBI加热系统80k V/45A离子源可用的导流系数范围为0.7~1.5?P。同样导流系数下,梯度电极与等离子体电极的分压比较高时,引出束流的半宽度较小。     

3ω法加热/测温膜中温度波解析及其在微/纳米薄膜导热系数测量中的应用

给出了3ω法测试系统中描述薄膜表面加热/测温膜中温度波动的级数形式解，并将复数温度波动的实部和虚部分开表示.利用该解分析了交流加热频率、加热膜宽度和材料热物性的组合参数对加热膜温度波动幅度的影响.并根据此解对测量原理的数学模型进行了修正，建立了相应的3ω测试系统，首先测定了厚度为500 nm SiO₂薄膜的导热系数，验证了实验系统的合理性.加大了测试频率，利用级数模型在高频段直接得到SiO₂薄膜的导热系数，结合低频段的数据同时确定了Si基体的导热系数.利用级数解分析测试了激光晶体Nd:YAG〈111〉面上多层ZrO₂/SiO₂增透膜的导热系数，测试的ZrO₂薄膜的导热系数比体材料小.进行了不确定度分析.结果表明，提出的分析方法可以有效研究微器件表面薄膜结构的导热性能. 关键词： ω法')" href="#">3ω法 微/纳米薄膜 导热系数 微尺度加热膜     

硅霍耳元件和特斯拉计

霍耳效应是美国物理学家霍耳于1879年在金属中发现的.1948年以后,半导体的霍耳效应得到了广泛重视,制成了各种霍耳元件.首先出现的是锗霍耳元件,1955年出现了硅霍耳元件.近二十年来,随着化合物半导体材料(如InAs,InAsP,GaAs等)的出现,用化合物半导体制造的霍耳元件由于有较高的稳定性而越来越引起人们的重视(如西德西门子公司的FA,FC和SV系列,美国贝尔公司的BH系列).其中有的元件可用作0.2级甚至0.1级特斯拉计的测磁探头.而硅霍耳元件则相形见拙,在进口产品中,我们只见过配用在2.5级特斯拉计(日本横河电机3251样机)上的硅霍耳测磁探头…     

HL-2M装置中性束离子源束光学红外成像实验研究

为了研究HL-2M装置中性束注入(NBI)加热用的80kV/45A/5s热阴极离子源束光学特性，采用红外电荷耦合元件(CCD)成像技术，测量离子源引出粒子束轰击量热靶板产生的温度分布，得到束功率密度空间分布区间特征参数1/e半宽度。在NBI热阴极离子源调试平台上，扫描离子源的放电和引出参数，利用CCD红外热像仪获得了对应参数下量热靶上的束功率密度分布。实验结果表明，HL-2M装置NBI加热系统80kV/45A离子源可用的导流系数范围为0.7~1.5μP。同样导流系数下，梯度电极与等离子体电极的分压比较高时，引出束流的半宽度较小。     

新材料制成的眼镜片

<正> 联邦德国去年销售一种新材料制成的不会有伤痕的塑料眼镜片,该产品是先用塑料和陶瓷个别地制成原子网状的结构,再使它互相结合、交错,它具有玻璃、陶瓷和塑料的特性,这种产品可应用于电子、化学、医学、光学等各个领域。     

基于TEC的小型快速高精度恒温系统设计

为研究半导体器件的瞬态热学特性,研制了基于半导体加热制冷片(TEC)的小型快速高精度恒温系统;论述了基于STM32F103RBT6的加热制冷恒温系统设计,系统以微控制器STM32F103RBT6,恒温驱动电路,TEC和温度采集电路为硬件,用数字PID(proportion integration differentiation)算法实时调整输出脉宽调制信号PWM(pulse-width modulation),直到温度在预设精度范围内,从而实现恒温控制;系统采用H桥电路实现快速加热制冷,恒温驱动电路采用无源滤波器和有源滤波器构成的混合滤波器大大降低了电流纹波,提高了系统控温精度;实验结果表明,恒温系统工作稳定可靠,控制精度高,可快速加热制冷,在微小型恒温系统研制方面有一定的实用和推广价值。     

金纳米薄膜导电和导热性质的实验研究

由于尺寸效应和晶界效应的影响,纳米薄膜在导电和导热方面呈现出与体材料不同的性质.本文实验研究了不同厚度(20～54 nm)金薄膜在不同温度(100～340 K)的导电、导热性质.测量结果显示,薄膜的电导率和热导率比体材料小,洛伦兹数比体材料大,Wiedemann-Franz定律不再成立.随着厚度增加,薄膜的电导率,热导率和电阻温度系数都增加.薄膜热导率随温度变化趋势与体材料相反,随着温度升高而升高.电导率随温度变化趋势与体材料相同,随着温度升高而降低;但薄膜没有体材料对温度变化敏感,导致电阻温度系数下降.     

光纤通信光开关的物理基础(续)

4　热光开关热光开关和电光开关的结构可以相同 ,但是产生开关效应的机理不同 .这里的热光效应是指通过电流加热的方法 ,使介质的温度变化 ,导致光在介质中传播的折射率和相位发生改变的物理效应 .折射率随温度的变化关系为n(T) =n0 +Δn(T) =n0 + n TΔT=n0 +αΔT(6 9)式中 n0 为温度变化之前的折射率 ,ΔT为温度的变化 ,α为热光系数 ,它与材料的种类有关 .表 3是几种材料的热光系数 .表 3　几种材料的热光系数材料 α/ (10 - 4K- 1 )L i Nb O30 .0 4 3Si 2Si O2 1.1聚合物 1　　Δn将引起相位变化为Δφ=2 πΔn L/ λ0 =2 παL…     

CaTiO3基微波介质陶瓷的频率温度稳定性

通过对克劳修斯-莫索蒂方程的近似, 分析了钙钛矿结构微波介质陶瓷频率温度系数 (τ_f) 的主要影响因素, 发现改变材料介电响应中离子位移极化和电子位移极化的比例, 可调节频率温度系数的正负与大小. 通过电子结构计算和容忍因子分析, 预测引入(Zn_1/3Nb_2/3)⁴⁺对具有正温度系数 的CaTiO₃进行B位取代将提高材料电子极化响应比例, 调节τ_f由正变负. 采用偏铌酸盐为前驱体, 通过固相反应法合成了Ca[(Zn_1/3Nb_2/3)_xTi_(1-x)]O₃钙钛矿结构陶瓷, 并对其进行结构分析和性能测试, 实验结果与理论分析一致, 获得了具有近零频率温度系数的Ca[(Zn_1/3Nb_2/3)_0.7Ti_0.3]O₃介质陶瓷材料. 关键词： B位复合钙钛矿陶瓷 谐振频率温度稳定性 极化机理 6八面体倾斜')" href="#">BO₆八面体倾斜