Y^(3+)掺杂ZnO压敏陶瓷的微结构和电性能研究  

Study on microstructure and electric properties of Y^(3+)-doped ZnO varistor ceramics

作　　者：巫欣欣[1,2] 张剑平[2] 徐东[1,3] 王艳珍[4] 施利毅[1] 

机构地区：[1]上海大学纳米科学与技术研究中心,上海200444 [2]上海大学理学院,上海200444 [3]江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江212013 [4]上海大学环境与化学工程学院,上海200444

出　　处：《电子元件与材料》2009年第12期52-55,共4页Electronic Components And Materials

基　　金：上海市科委技术创新人才团队建设专项资助项目(No.06DZ05902);上海市教育委员会重点学科建设资助项目(No.J50102);上海市科委学科带头人计划资助项目(No.07XD14014)

摘　　要：采用两步烧结法制备了Y3+掺杂的(以Y(NO3)3·6H2O形式加入)ZnO压敏陶瓷,通过XRD、SEM和EDX系统研究了Y3+掺杂量对ZnO压敏陶瓷微结构和电性能的影响。结果表明:随着Y3+掺杂量的增加,电位梯度VT和非线性系数α提高,晶粒尺寸减小,施主浓度Nd和晶界态密度Ns降低,势垒宽度ω增大。当掺杂的x[Y(NO3)3·6H2O]为1.2%、烧结温度为1100℃时,ZnO压敏陶瓷电性能最好,其VT为675V/mm,α为63.9,漏电流IL为2.40μA。Y（NO3）3 · 6H2O-doped ZnO varistor ceramics were prepared by two-step sintering method. The effects of Y（NO3）3 · 6H2O-doped amount on the microstructure and electric properties of ZnO varistor ceramics were systematically studied by XRD, SEM and EDX. The results show that with increasing Y（NO3）3 · 6H2O-doped amount, voltage gradient（VT） and nonlinear coefficient （α） increase, grain size decreases, the donor number density （Nd） and density of grain boundary states （Ns） decrease, whereas barrier width（ω） increases. When x[Y（NO3）3 ·6H2O] and sintering temperature are 1.2% and 1 100 ℃, respectively, obtained ZnO varistor ceramics have best electric properties： voltage gradient of 675 V/mm, nonlinear coefficient of 63.9, and leakage current of 2.40 μA.

关 键 词：ZNO压敏陶瓷 两步烧结 稀土硝酸盐 微结构 电性能 

分 类 号：TN304.93[电子电信—物理电子学]