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一种树叶型风速传感器敏感机理研究
1
作者 佟嘉程 王艳春 +1 位作者 祁晓钰 王一帆 《电子元件与材料》 北大核心 2025年第7期782-787,796,共7页
针对热式风速传感器灵敏度不足的问题,提出了一种树叶型热式风速传感器。利用CAD软件构建了三维模型,并借助有限元仿真软件COMSOL深入分析了该结构。对比分析了传感器在静风(0 m·s^(-1))和动态风速(0~100 m·s^(-1))条件下的... 针对热式风速传感器灵敏度不足的问题,提出了一种树叶型热式风速传感器。利用CAD软件构建了三维模型,并借助有限元仿真软件COMSOL深入分析了该结构。对比分析了传感器在静风(0 m·s^(-1))和动态风速(0~100 m·s^(-1))条件下的输出特性,验证了传感器的有效性。结果表明,在驱动功率为21 mW,输入风速范围为0.8~30 m·s^(-1),风速增加时输出电压呈阶梯式下降。提出的风速传感器结构灵敏度为8.80×10^(-9)Ω/(m·s^(-1)),输出灵敏度为44 mV/(m·s^(-1))。与传统的热式风速传感器相比,树叶型风速传感器在保证宽风速检测范围的情况下,还能具备高灵敏度。这一改进使得传感器能够更灵敏地检测风量变化,特别适用于气象监测、风能发电等领域,为相关研究和应用提供了更可靠的风速数据支持,有效提升了测量系统的整体性能。 展开更多
关键词 风速传感器 树叶型 单轴 敏感机理 数学模型
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还原氧化石墨烯/聚苯乙烯复合材料的湿敏性能研究
2
作者 陈国庆 吐尔迪·吾买尔 +2 位作者 彭敏 吴景旭 塔力哈尔·夏依木拉提 《电子元件与材料》 北大核心 2025年第4期377-383,共7页
采用水热辅助原位聚合法,成功制备出一种基于还原氧化石墨烯/聚苯乙烯(RGO/PS)复合材料的电阻式湿度传感器,并深入探究了该传感器的湿敏特性及响应机理。测试结果表明,在室温条件下,RGO/PS湿度传感器在11%RH~90%RH湿度范围内,其响应电流... 采用水热辅助原位聚合法,成功制备出一种基于还原氧化石墨烯/聚苯乙烯(RGO/PS)复合材料的电阻式湿度传感器,并深入探究了该传感器的湿敏特性及响应机理。测试结果表明,在室温条件下,RGO/PS湿度传感器在11%RH~90%RH湿度范围内,其响应电流从1.0×10^(-11)/A变化至1.0×10^(-7)/A,跨度达4个数量级。该传感器响应和恢复时间分别为35.7 s和4.3 s,并具有良好的线性度和出色的长期稳定性。研究显示,利用有机聚合物修饰RGO是一种改善材料湿敏性能的有效途径。本工作可以为开发高性能RGO基湿度传感器提供一定的实验参考。 展开更多
关键词 湿度传感器 RGO 响应-恢复 传感性能 稳定性
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(Nb,Mg,Al)多元掺杂对ZnO压敏材料电学性质的影响 被引量：10
3
作者 陈洪存 王矜奉 +3 位作者 臧国忠 苏文斌 王春明 亓鹏 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2004年第8期27-29,共3页
研究了(Nb,Mg,Al)多元掺杂对ZnO压敏材料电学性能的影响。施主Nb离子的掺杂显著提高了压敏电阻的势垒高度,这与它能提供晶界势垒形成所必需的正电荷和负电荷直接相关。小半径离子Mg和Al易于处在ZnO的填隙位置,适量的掺杂也能提高晶界势... 研究了(Nb,Mg,Al)多元掺杂对ZnO压敏材料电学性能的影响。施主Nb离子的掺杂显著提高了压敏电阻的势垒高度,这与它能提供晶界势垒形成所必需的正电荷和负电荷直接相关。小半径离子Mg和Al易于处在ZnO的填隙位置,适量的掺杂也能提高晶界势垒高度,这与处在填隙位置的金属离子能提供正电荷和负电荷有关。而且填隙掺杂还能有效地改善陶瓷的致密度和均匀度,从而降低了ZnO压敏电阻漏电流、残压比和提高了非线性。(Nb,Mg,Al) 多元掺杂的ZnO压敏电阻的漏电流、残压比和非线性系数分别达到了 0.3 mA、V40kA/V1mA 2.5和a 110。 展开更多
关键词 半导体技术 (Nb Mg Al)掺杂的ZnO压敏电阻 势垒 漏电流 残压比 非线性系数
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InSb磁阻元件的特性及无接触旋转传感器 被引量：8
4
作者 张之圣 白花珍 +2 位作者 陈金亭 陈智勇 王玉东 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 1999年第6期774-776,共3页
介绍了半导体材料的霍尔效应及磁阻效应，讨论了磁阻元件的特性，找到了ＩｎＳｂ 磁阻特性曲线的拐点，提出旋转传感器的工作原理与结构设计，研制这种传感器的关键在于桥式电路的设计．
关键词 磁阻元件 磁阻特性 旋转传感器 半导体 锑化铟
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十二烷基苯磺酸钠掺杂的聚吡咯吸波性能研究 被引量：10
5
作者 高敬伟 姚寅芳 +2 位作者 黄梦龙 李光 江建明 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第24期9-12,共4页
以十二烷基苯磺酸钠（SDBS）为掺杂剂采用乳液聚合法合成了不同掺杂率的聚吡咯。通过元素分析n（s）／n（N）表征了所得聚吡咯的掺杂率，并测试了不同掺杂率的聚吡咯的电导率，发现电导率随掺杂率的增加先增大后下降。以掺杂聚吡咯为吸... 以十二烷基苯磺酸钠（SDBS）为掺杂剂采用乳液聚合法合成了不同掺杂率的聚吡咯。通过元素分析n（s）／n（N）表征了所得聚吡咯的掺杂率，并测试了不同掺杂率的聚吡咯的电导率，发现电导率随掺杂率的增加先增大后下降。以掺杂聚吡咯为吸波剂制备了环氧树脂复合材料，并测试了其在X波段的电磁参数。由单层平行板模型计算出复合材料的吸波性能，结果表明，当n（SDBS）／n（Py）=0．2（Py为吡咯单体）的掺杂聚吡咯（PPy）在复合材料中的含量为20％时吸波性能最好，即当样品厚度为2．3mm时其反射损耗最小，达到-14．8dB，且在9．5～11．6GHz的频宽范围均低于-10dB。 展开更多
关键词 十二烷基苯磺酸 聚吡咯 电磁参数 掺杂 吸波性能
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实现气敏元件高选择性的一种方法 被引量：18
6
作者 吴兴惠 李艳峰 +1 位作者 周桢来 田子华 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第7期439-444,共6页
本文提出一种提高半导体电阻式气敏元件选择性的新方法。这种方法的基本出发点是互补反馈原理。这种新型气敏元件的结构与原有的不同,由两种不同特性的敏感体组合而成,其组合方式可以是N-N,P-P,N-P等。文中给出了有关的理论讨论和在此... 本文提出一种提高半导体电阻式气敏元件选择性的新方法。这种方法的基本出发点是互补反馈原理。这种新型气敏元件的结构与原有的不同,由两种不同特性的敏感体组合而成,其组合方式可以是N-N,P-P,N-P等。文中给出了有关的理论讨论和在此理论指导下制作的高选择性乙醇气敏、丁烷气敏元件的实验结果,证明此理论是正确的。 展开更多
关键词 气敏器件 半导体 气敏元件 选择
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烧结温度对TiO2压敏陶瓷结构和性能的影响 被引量：10
7
作者 严继康 甘国友 +2 位作者 陈海芳 张小文 孙加林 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2008年第3期332-334,共3页
研究了烧结温度对TiO2压敏陶瓷显微结构、晶界势垒结构和电学性能的影响。采用扫描电镜(SEM)测试了不同烧结温度对TiO2陶瓷的显微结构;根据热电子发射理论,采用电学性能数据计算了不同烧结温度的晶界势垒结构;讨论了显微结构和势垒结构... 研究了烧结温度对TiO2压敏陶瓷显微结构、晶界势垒结构和电学性能的影响。采用扫描电镜(SEM)测试了不同烧结温度对TiO2陶瓷的显微结构;根据热电子发射理论,采用电学性能数据计算了不同烧结温度的晶界势垒结构;讨论了显微结构和势垒结构对TiO2压敏陶瓷电学性能的影响。实验结果表明:烧结温度必须高于致密化的初始温度,但烧结温度过高会形成大量氧空位而在晶粒中形成气孔,影响显微结构的均匀性和致密性,较适合的烧结温度为1 350℃。随烧结温度的增加,TiO2压敏陶瓷的晶粒尺寸长大,Nb5+的固溶度增加,势垒高度与势垒宽度增加,压敏电压降低,而非线性系数和介电常数增加。 展开更多
关键词 TIO2 压敏陶瓷 烧结温度 显微结构 势垒结构
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实现气敏元件灵敏度倍增的一种方法 被引量：26
8
作者 吴兴惠 李艳峰 +1 位作者 周桢来 田子华 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第9期643-649,共7页
本文提出一种提高气敏元件灵敏度的方法，这种方法可实现灵敏度的倍增．元件结构为Ｎ－Ｐ型，元件的工作机制是互补倍增原理．研究表明，在适当条件下，整体气敏元件的灵敏度等于构成它的Ｎ、Ｐ两种敏感体各自灵敏度的乘积．此外，这种... 本文提出一种提高气敏元件灵敏度的方法，这种方法可实现灵敏度的倍增．元件结构为Ｎ－Ｐ型，元件的工作机制是互补倍增原理．研究表明，在适当条件下，整体气敏元件的灵敏度等于构成它的Ｎ、Ｐ两种敏感体各自灵敏度的乘积．此外，这种新型气敏元件还可提高热稳定性，减小零点漂移，甚至提高选择性等．本文在理论上给出了实现上述特性的条件． 展开更多
关键词 气敏元件 灵敏度 热稳定性
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表面层对TiO_2压敏陶瓷电学性能的影响 被引量：7
9
作者 张小文 甘国友 +2 位作者 严继康 陈敬超 杜景红 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2005年第3期260-262,共3页
用电子陶瓷工艺制备了(La,Sr)掺杂的TiO2压敏-电容双功能元件,其压敏电压(V1mA)为8～38V·mm-1,非线性系数为3～5.5,介电常数可达105。样品的压敏电压受表面层影响显著,随着厚度的减少,V1mA从27～38V·mm-1降至8～15V·mm-1... 用电子陶瓷工艺制备了(La,Sr)掺杂的TiO2压敏-电容双功能元件,其压敏电压(V1mA)为8～38V·mm-1,非线性系数为3～5.5,介电常数可达105。样品的压敏电压受表面层影响显著,随着厚度的减少,V1mA从27～38V·mm-1降至8～15V·mm-1,但非线性系数与介电常数受表面层的影响甚小,这主要与烧结后在冷却过程中,空气中的氧在样品表面沿晶界扩散所形成的表面"氧化层"有关。 展开更多
关键词 二氧化钛 压敏电阻 双功能 表面效应 陶瓷
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SnO_2气敏元件的阻温特性及其机理讨论 被引量：10
10
作者 周晓华 徐毓龙 +2 位作者 阎西林 曹全喜 高锦秀 《传感技术学报》 CAS CSCD 1992年第4期23-27,共5页
根据氧表面吸附模式、载流子穿越势垒理论和陶瓷的显微结构理论,重点讨论了SnO_2气敏元件的阻温特性.由此得出各温区中影响元件固有电阻值的主要因素,为改善SnO_2半导瓷气敏元件的性能提供了一些参考理论.
关键词 气敏元件 阻温特性 表面氧吸附
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Nb掺杂对ZnO压敏陶瓷电学性能的影响 被引量：7
11
作者 臧国忠 王矜奉 +4 位作者 陈洪存 苏文斌 王文新 王春明 亓鹏 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2004年第6期457-459,共3页
研究了Nb2O5对ZnO压敏材料电学性能的影响。当x(Nb2O5)从0增加到1%时,ZnO压敏电阻的击穿电压从209V/mm降至0.70V/mm,40Hz时,样品电阻从0.21MΩ降至48.3Ω,1kHz时的相对介电常数从831增大到42200。晶界势垒高度测量表明:在实验范围内,Nb... 研究了Nb2O5对ZnO压敏材料电学性能的影响。当x(Nb2O5)从0增加到1%时,ZnO压敏电阻的击穿电压从209V/mm降至0.70V/mm,40Hz时,样品电阻从0.21MΩ降至48.3Ω,1kHz时的相对介电常数从831增大到42200。晶界势垒高度测量表明:在实验范围内,Nb对势垒高度的影响较小。ZnO晶粒的变大是压敏电压急剧降低和介电常数增大的主要原因。对Nb掺杂量的增加引起样品阻抗减小的根源进行了解释。 展开更多
关键词 ZNO 压敏材料 势垒 晶界
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基于接近度的多传感器数据融合方法研究 被引量：13
12
作者 焦竹青 熊伟丽 +1 位作者 张林 徐保国 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2009年第5期771-774,共4页
针对多个传感器对某一特性指标多次测量的数据融合问题,提出了一种基于接近度的多传感器数据融合新方法。该方法将各传感器的测得数据视为一个模糊集合,利用模糊集合的最大、最小接近度对不同传感器测得数据间的接近程度进行量化处理,... 针对多个传感器对某一特性指标多次测量的数据融合问题,提出了一种基于接近度的多传感器数据融合新方法。该方法将各传感器的测得数据视为一个模糊集合,利用模糊集合的最大、最小接近度对不同传感器测得数据间的接近程度进行量化处理,并通过接近度矩阵度量各传感器测得数据的综合接近程度,以合理地分配测得数据在融合过程中所占权重,得到数据融合估计的最终表达式,从而实现了多传感器数据的融合。实例分析表明应用所提出方法可达到比传统方法更高的融合精度,方差估计进一步验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 多传感器 数据融合 接近度矩阵
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掺锑对二氧化锡压敏电阻性能的影响 被引量：7
13
作者 李长鹏 王矜奉 +4 位作者 陈洪存 苏文斌 刘华 钟维烈 张沛霖 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2001年第4期309-312,共4页
通过对样品 V- I特性和势垒特性的测试和分析 ,研究了掺锑对二氧化锡压敏电阻性能的影响。Sn O2 ·Co2 O3基本上不具有电学非线性 ,掺杂很少量的 Sb2 O3可明显改善材料的非线性。研究中发现掺杂 x ( Sb2 O3)为0 .0 1%的样品具有最... 通过对样品 V- I特性和势垒特性的测试和分析 ,研究了掺锑对二氧化锡压敏电阻性能的影响。Sn O2 ·Co2 O3基本上不具有电学非线性 ,掺杂很少量的 Sb2 O3可明显改善材料的非线性。研究中发现掺杂 x ( Sb2 O3)为0 .0 1%的样品具有最高的质量密度 (ρ=6.90 g/ cm3)、最高的视在势垒电场 ( EB=2 76V / cm)和最好的电学非线性( α=12 .89)。提出了 Sn O2 · Co2 O3· Sb2 O3的晶界缺陷势垒模型。 展开更多
关键词 氧化锑 电学性能 压敏电阻性能 二氧化锡
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气体摆式倾角传感器敏感机理的有限元分析 被引量：7
14
作者 朴林华 林宇 +1 位作者 张伟 张福学 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期1-3,共3页
解释了气体摆式倾角传感器的敏感机理。采用有限元方法,利用ANSYS-FLOTRAN CFD软件,通过建模、划分网格、加载和求解等途径,计算了在不同倾斜状态下二维密闭腔中两点热源引起的对流场。计算结果表明:在水平状态时,两热源处的气流速度相... 解释了气体摆式倾角传感器的敏感机理。采用有限元方法,利用ANSYS-FLOTRAN CFD软件,通过建模、划分网格、加载和求解等途径,计算了在不同倾斜状态下二维密闭腔中两点热源引起的对流场。计算结果表明:在水平状态时,两热源处的气流速度相等,两热电阻丝上的电流相等,电桥电路输出为零;在倾斜状态下时,两热源处的气流速度之差随着倾斜角度而变化,引起两热电阻丝上电流之差也随之变化,电桥输出一个对应于倾斜角度的电压。有限元计算方法为气体摆式倾角传感器的优化设计,开辟了一条有效的研究途径。 展开更多
关键词 倾角传感器 有限元法 气体摆 对流场 敏感机理
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Na掺杂对ZnO压敏材料电学性能的影响 被引量：5
15
作者 臧国忠 王矜奉 +4 位作者 陈洪存 苏文斌 王文新 王春明 亓鹏 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2003年第9期17-18,21,共3页
研究了Na2CO3对ZnO压敏材料电学性能的影响。当掺入的Na2CO3之摩尔分数x从0增加到0.2%时,ZnO压敏材料的击穿电压从209 V/mm增加到934 V/mm,1 kHz时的相对介电常数从1 158降到57。晶界势垒高度测量表明:在实验范围内,Na对势垒高度的影响... 研究了Na2CO3对ZnO压敏材料电学性能的影响。当掺入的Na2CO3之摩尔分数x从0增加到0.2%时,ZnO压敏材料的击穿电压从209 V/mm增加到934 V/mm,1 kHz时的相对介电常数从1 158降到57。晶界势垒高度测量表明:在实验范围内,Na对势垒高度的影响较小。ZnO晶粒的变小是压敏电压急剧升高和介电常数减小的主要原因。对Na2CO3掺杂量的增加引起ZnO晶粒减小的原因进行了解释。 展开更多
关键词 氧化锌 压敏材料 钠掺杂 势垒 晶界
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镍薄膜电阻作为多功能传感器的温度敏感元件 被引量：8
16
作者 王蔚 刘晓为 +1 位作者 王喜莲 马战 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期378-380,共3页
为解决铝薄膜和银薄膜电阻率小、热敏电阻灵敏度低、耐腐蚀性差、工作温度低等问题 ,提出镍薄膜电阻可以作为温度敏感元件集成在压力传感器上 .对镍薄膜热敏电阻的制备方法、温度敏感特性进行了分析与实验研究 ,并将其集成在耐高温压力... 为解决铝薄膜和银薄膜电阻率小、热敏电阻灵敏度低、耐腐蚀性差、工作温度低等问题 ,提出镍薄膜电阻可以作为温度敏感元件集成在压力传感器上 .对镍薄膜热敏电阻的制备方法、温度敏感特性进行了分析与实验研究 ,并将其集成在耐高温压力传感器上 ,对制备的压力 -温度多功能传感器进行了测试 .结果表明传感器可在室温至 2 0 0℃温度范围工作并达到较高精度 ,可以推广使用 . 展开更多
关键词 镍薄膜电阻 温度敏感元件 多功能传感器
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有机聚合物热光器件热场的解析模型 被引量：4
17
作者 余辉 江晓清 +2 位作者 杨建义 李锡华 王明华 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期995-999,共5页
根据傅里叶导热定律 ,采用分离变量的方法 ,导出有机聚合物热光器件热场分布的解析表达式 ,该解析计算结果同采用 FD- BPM法计算机模拟结果进行比较 ,平均相对误差不超过 4 % ,并运用光线法分析全内反射型热光开关的光束在热场中的传输... 根据傅里叶导热定律 ,采用分离变量的方法 ,导出有机聚合物热光器件热场分布的解析表达式 ,该解析计算结果同采用 FD- BPM法计算机模拟结果进行比较 ,平均相对误差不超过 4 % ,并运用光线法分析全内反射型热光开关的光束在热场中的传输规律 。 展开更多
关键词 热场 解析表达式 热光效应 全内反射型光开关 集成光学
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掺杂对γ－Fe_2O_3气敏元件灵敏度及其它特性的影响 被引量：14
18
作者 刘冠威 苏世漳 +2 位作者 刘虹 潘同武 马如璋 《功能材料》 EI CAS CSCD 1994年第3期243-250,共8页
本文着重研究了稀土氧化物及其它某些化合物对γ－Ｆｅ＿２Ｏ＿３气敏元件灵敏度、选择性、工作温度和使用寿命的影响，并对加粘土在γ－Ｆｅ＿２Ｏ＿３气敏元件中的作用做了详细研究，为制备优异的γ－Ｆｅ＿２Ｏ＿３气敏元件提供了实... 本文着重研究了稀土氧化物及其它某些化合物对γ－Ｆｅ＿２Ｏ＿３气敏元件灵敏度、选择性、工作温度和使用寿命的影响，并对加粘土在γ－Ｆｅ＿２Ｏ＿３气敏元件中的作用做了详细研究，为制备优异的γ－Ｆｅ＿２Ｏ＿３气敏元件提供了实验依据。 展开更多
关键词 掺杂 灵敏度 特性 气敏器件
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(Ba,Co,Nb)掺杂SnO_2压敏材料电学非线性的研究 被引量：4
19
作者 王春明 王矜奉 +4 位作者 陈洪存 王文新 苏文斌 臧国忠 亓鹏 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2004年第2期139-141,145,共4页
通过对样品的伏安特性,晶界势垒的测量和分析,研究了BaCO3对新型(Co,Nb)掺杂SnO2压敏材料微观结构和电学性质的影响。晶界势垒高度测量表明,SnO2晶粒尺寸的迅速减小是压敏电压急剧增高的原因。对Ba含量增加引起SnO2晶粒减小的根源进行... 通过对样品的伏安特性,晶界势垒的测量和分析,研究了BaCO3对新型(Co,Nb)掺杂SnO2压敏材料微观结构和电学性质的影响。晶界势垒高度测量表明,SnO2晶粒尺寸的迅速减小是压敏电压急剧增高的原因。对Ba含量增加引起SnO2晶粒减小的根源进行了解释。掺杂x(BaCO3)=0.4%的SnO2压敏电阻击穿电压为最小(140V/mm);掺杂x(BaCO3)=0.8%的SnO2压敏电阻具有最高非线性系数(α=19.6),最高的势垒电压(φB=1.28eV)。 展开更多
关键词 碳酸钡 二氧化锡 压敏材料 肖特基势垒 非线性 压敏电压
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Zr掺杂的SnO_2瓷的压敏和介电性质 被引量：5
20
作者 王矜奉 陈洪存 +5 位作者 王文新 苏文斌 臧国忠 亓鹏 王春明 赵春华 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期8-10,共3页
目前电子陶瓷工艺普遍采用ZrO2球作为磨介。为了弄清ZrO2球磨损对压敏瓷性能的作用,系统研究了ZrO2对(Co,Nb)掺杂SnO2瓷的压敏和介电性质的影响。当ZrO2的含量(摩尔分数)从0.00增加到1.00%时,(Co,Nb)掺杂的SnO2压敏电阻的击穿电压从345 ... 目前电子陶瓷工艺普遍采用ZrO2球作为磨介。为了弄清ZrO2球磨损对压敏瓷性能的作用,系统研究了ZrO2对(Co,Nb)掺杂SnO2瓷的压敏和介电性质的影响。当ZrO2的含量(摩尔分数)从0.00增加到1.00%时,(Co,Nb)掺杂的SnO2压敏电阻的击穿电压从345 V/mm增大到485 V/mm,1 kHz时的相对介电常数从1 590减小到1 120。晶界势垒高度测量表明:在实验范围内,Zr的含量对势垒高度的影响较小。SnO2的晶粒尺寸的迅速减小是击穿电压增高和介电常数迅速减小的主要原因。对Zr掺杂量增加引起SnO2晶粒减小的根源进行了解释。 展开更多
关键词 二氧化锆 二氧化锡 势垒 电学非线性
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