电子陶瓷材料PPT课件(PPT 34页).pptx
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1、2022-7-231第1页,共34页。一一.决定陶瓷性能的结构因素决定陶瓷性能的结构因素 陶瓷的构成因素陶瓷的构成因素(组成组成)超微结构超微结构(原子离子级别原子离子级别)原子的种类,原子的种类,原子的金属性原子的金属性和非金属性,和非金属性,化学结合的方化学结合的方式,结晶结构式,结晶结构元素微结构微结构(晶粒、晶界级别晶粒、晶界级别)多晶体多晶体晶粒直径晶粒直径气孔量气孔量(晶界、晶晶界、晶粒内粒内)晶界晶界(分凝、析出分凝、析出相相)缺陷缺陷(裂纹、位错裂纹、位错)表面状态表面状态(伤痕等伤痕等)晶格的各向异晶格的各向异性和取向性和取向机械性质机械性质电学性质电学性质热学性质热学性质化
2、学性质化学性质硬度、强度、比重、硬度、强度、比重、弹性率、断裂韧性弹性率、断裂韧性电阻、热释电性、介电阻、热释电性、介电常数、压电性、电电常数、压电性、电光效应、离子导电性光效应、离子导电性、绝缘破坏强度、绝缘破坏强度熔点、比热、热导熔点、比热、热导率、热膨胀系数率、热膨胀系数耐酸、碱、电化学耐酸、碱、电化学腐蚀,与金属的亲腐蚀,与金属的亲合性合性陶陶瓷瓷的的性性质质2022-7-232第2页,共34页。LTCCLTCC基板优点基板优点瞬时瞬时缺陷缺陷电子电子缺陷缺陷点缺陷点缺陷线 缺线 缺陷陷面 缺面 缺陷陷体缺陷体缺陷声子声子电子电子空穴空穴晶格空位晶格空位格点间填格点间填隙原子隙原子置换
3、原子置换原子位错位错晶 体晶 体表面表面晶界晶界相界相界层错层错空洞空洞缺陷簇缺陷簇夹杂物夹杂物2022-7-233第3页,共34页。点缺陷的标记法:点缺陷的标记法:Kroger-Vink Notation:Kroger-Vink Notation:缺陷种类缺陷种类M X V晶格空位晶格空位非金属元素符号非金属元素符号金属元素符号金属元素符号缺陷有效电荷缺陷有效电荷 正电荷正电荷,负电荷,负电荷电中性电中性缺陷位置缺陷位置M X I格点间填隙位置格点间填隙位置非金属元素符号非金属元素符号金属元素符号金属元素符号NiFe2022-7-234第4页,共34页。2022-7-235第5页,共34页。
4、二二.晶体缺陷的研究:晶体缺陷的研究:2022-7-236第6页,共34页。LDK玻璃技术指标2022-7-237第7页,共34页。缺陷反应方程式应用示例缺陷反应方程式应用示例:MiXMVMM XiXXVXX XMVV0(无缺陷无缺陷)2022-7-238第8页,共34页。hhVVMXMiiXXXMXMXM XXXMXVgX)(212 hVVMMXXMXhVgX 2)(212正离子缺位正离子缺位 一价电离一价电离 正离子缺位正离子缺位 二价电离二价电离为多子,为多子,p型半导体型半导体2022-7-239第9页,共34页。.230()23MgOMgMgAl O sAlVO2022-7-2310
5、第10页,共34页。非化学计量比化合物非化学计量比化合物MXMX1-y1-y(负离子缺位负离子缺位),如,如TiOTiO2-y2-y,WO,WO2-y2-y等,等,若缺陷反应充分,则有:若缺陷反应充分,则有:如如BaTiOBaTiO3 3在还原性气氛条件下烧结:在还原性气氛条件下烧结:)(212gXVXXXXXeVVXXXeVVXX)(2122gXeVXXXX)(2122gOeVOOXOe 为多子,为多子,n型半导体型半导体2022-7-2311第11页,共34页。正离子填隙非化学计量化合物正离子填隙非化学计量化合物MM1+y1+yX X充分反应充分反应 如:如:ZnZn1+y1+yO O在一
6、定条件下以在一定条件下以 Zni 缺陷为主时,呈缺陷为主时,呈n n型半导体型半导体)(2122gXeMXMiXXXN OOZrZrOVOCasCaO 2)(2022-7-2312第12页,共34页。负离子填隙非化学计量化合物负离子填隙非化学计量化合物MXMX1+y1+y充分反应充分反应如如VOVO1+y1+y,UOUO2+y2+y在一定条件下,氧过量缺陷为主,呈在一定条件下,氧过量缺陷为主,呈p p型半导体型半导体电子与空穴复合电子与空穴复合 hXgXi2)(2120heCliMgMgClClMgLisLiCl22)(22 22123)(32iOYOYOOZrsZrO2022-7-2313第
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