一、半导体陶瓷电极欧姆接触理论分析（论文文献综述）
刘冬季[1]（2020）在《SnO2压敏电阻新材料基础配方研究》文中进行了进一步梳理压敏电阻是电工材料领域最为重要的陶瓷材料之一,它对当今社会科学技术的发展具有极其重要的推动作用,尤其在电力系统领域。自上个世纪60年代末以ZnO压敏材料为代表的压敏瓷首次问世以来,从而引起了人们的极大关注,到80年代后期经过科研人员的潜心研究和大量实验论证从而使得人们对认识和了解现代压敏瓷内部微观结构及导电机理有了一成套相关理论。SnO2压敏陶瓷是近年来新发现的一种陶瓷材料,这种新的陶瓷材料与ZnO相比具有很大的优势,而这些巨大的优势正是目前ZnO压敏瓷的缺陷,同时也是电力系统对压敏瓷的基本需求。如今SnO2压敏瓷与ZnO的电学特性还有很大差距,仍处在研发阶段,因此本文的研究将在前人研究的基础上进行进一步的改进研究,以期进一步的提高SnO2压敏瓷的电气特性。首先本文先对SnO2压敏瓷的制备工艺进行探索研究。对于压敏电阻来说,一方面配方决定上线,工艺决定下线,二者相辅相成。本文在工艺探索期间采用较为成熟三元体系:SnO2-Co O-Cr2O3上确定了适合于SnO2而区别于ZnO压敏电阻的陶瓷制备工艺,然后再以此工艺为基础进行掺杂改性研究。首先通过分别研究在三元体系中添加一定量的Mn2O3和Y2O3受主添加剂用于改善SnO2晶界上肖特基势垒的形成,以此来达到提高SnO2压敏电阻的非欧姆特性的目的,从实验的结果来看,Mn的掺杂对SnO2非线性系数的提升相比Y来说更为明显,而Y掺杂的显着作用在于对电压梯度的贡献要明显的高于Mn,除此之外Mn和Y的掺杂对泄漏电流都有一定的抑制作用,可见这两种元素对于SnO2压敏电阻的综合电气特性都有一定的改善效果。对于SnO2压敏电阻的制备体系来说,三价受主元素的掺杂的作用在于能够产生一定量的缺陷有助于势垒的形成,从而有助于压敏电阻非欧姆特性的形成,而这些主要体现的是压敏电阻在小电流区的特性,而对于在电力系统当中应用的金属氧化物避雷器来说,不仅要求其具有较高的非线性特性更重要的是要求其具有更高的保护特性,而保护特性的好坏直接取决于压敏电阻的残压特性。因为施主元素的引入能够产生大量的自由电荷从而可以在很大程度上抑制残压水平。因而,在上述受主掺杂形成的较优配方的基础上,再分别研究掺杂一定量的Nb和Sb,从施主Nb和Sb掺杂获得的SnO2压敏电阻的电气特性来看Nb的引入对于残压比具有一定的抑制作用,而Sb的掺杂相比之前的Mn掺杂的效果来看如电压梯度上下浮动较小,而带来的缺陷是非线性系数有所降低,泄漏电流有所增大,其中残压比降低的幅度要比Nb掺杂的效果要明显一些;另外,Nb的引入能够降低Y掺杂引起压敏电阻电压梯度过高的现象,同时泄漏电流也得到了一定的抑制,而非线性系数的波动不大。最后一部分主要是借鉴了液相掺杂在ZnO压敏电阻中产生优异效果的研究思路,重点讨论了液相掺杂剂Al2O3的掺杂对于SnO2压敏电阻电学特性的影响。从实验结果来看,尽管获得了Al的最优掺杂量,但从获得的电气特性来看与固相掺杂的结果仍有很大差距,所以液相Al的掺杂用于改善SnO2压敏电阻电气特性的效果要次于固相掺杂。总之,在上述工艺改善的基础上获得了综合电气特性较为良好的SnO2压敏电阻的制备配方。
李鑫飞[2]（2020）在《二维压电半导体精确裂纹模型的数值分析》文中进行了进一步梳理压电半导体兼具压电效应和半导体特性,因其卓越的多场耦合性能而被广泛应用在压电电子器件中。然而,压电半导体材料在制备过程中其内部容易出现裂纹等缺陷,所以研究压电半导体的裂纹问题对压电电子器件的设计和使用有着重要的意义。本文基于压电半导体精确的裂纹面电边界条件,建立压电半导体精确裂纹模型,采用有限元方法求解精确裂纹模型,并数值分析了外加边界条件、金属与压电半导体接触类型及裂纹尺寸等因素对压电半导体裂纹面上的广义不连续位移（不连续位移、不连续电势、不连续载流子浓度）的影响,并讨论了不同裂纹面边界条件对广义应力强度因子的影响。本文的主要研究内容如下:1)针对压电半导体平面裂纹问题,考虑裂纹面精确电边界条件,建立压电半导体精确裂纹模型,即建立含线裂纹的压电半导体区域和裂纹腔区域,裂纹腔视为介电介质;根据两个区域交界处的连续条件及压电半导体的非齐次控制方程,需构造一个双循环迭代过程求解这一复杂非线性问题,本文借助数值仿真软件COMSOL的PDE求解模块,实现了这一双重迭代过程。基于载流子浓度的小扰动理论,将压电半导体的本构方程进行线性化处理,采用上述双循环迭代算法,得到了裂纹面的精确电位移、不连续位移、不连续电势、不连续载流子浓度和裂纹尖端的应力场、电位移场和电流密度场;数值讨论了裂纹面边界条件、外加载荷、接触类型和裂纹尺寸对裂纹面电位移及裂纹尖端应力强度因子、电位移强度因子及电流密度强度因子的影响。2)基于压电半导体严格的非线性本构关系,利用1)提出的双循环迭代算法求解1)建立的压电半导体精确裂纹模型,得到非线性本构下的裂纹面电位移和裂尖的应力场、电位移场和电流密度场,讨论外加应力、外加电场、初始载流子浓度、金属与压电半导体接触类型对裂纹面电位移和裂纹尖端应力强度因子、电位移强度因子及电流密度强度因子的影响,并讨论了本构关系对裂尖广义应力强度因子的影响。
胡为[3]（2016）在《锰钴镍氧化物薄膜型红外探测器的低频噪声特性研究》文中提出在轨运行的卫星在进行空间探测、开发和应用任务时,需要卫星姿态正确地定向在给定的方向上,或从原姿态机动到另一指向姿态。这个过程中,卫星姿态的确定是利用姿态敏感器的测量数据,根据姿态确定模型计算卫星相对于某个基准或目标的方位。具有负温度系数（NTC）的热敏电阻型红外探测器是卫星姿态敏感器中的核心光电器件,其性能对整个卫星姿态控制系统影响重大。红外探测器的低频噪声与器件内部的缺陷密切相关,可用来表征探测器的可靠性能。因此对红外探测器低频噪声特性的研究有助于检测该类器件的各种缺陷的特性,进而分析潜在缺陷对器件性能的影响。本文系统地研究了红外探测器的低频噪声测量方法与低频噪声特性。首先研究了红外探测器噪声测试适配技术、低噪声偏置技术、小型化低噪声放大技术、噪声参数提取技术与数据分析技术。基于红外探测器的结构特征、低频噪声特性和相关测试技术,分别建立了热敏电阻薄片和红外探测器的低频噪声测试系统。研究了红外探测器的导电机理,以此为基础确立了红外探测器的低频噪声产生机理和建立了噪声模型。利用所研制的噪声测试系统,测试并分析了红外探测器在不同应力条件下的低频噪声特性。研究确定了用于表征红外探测器可靠性的低频噪声敏感参量。本文具体研究成果及创新点如下:（1）研究了热敏电阻薄片与红外探测器的结构特性,设计了基于桥路的多通道噪声测试适配电路,可以同时测试多个热敏电阻薄片或红外探测器的低频噪声而不会相互产生干扰。（2）研究了低噪声偏置技术,设计制作了基于镍氢电池组的超低噪声偏置电源和可用于长时间噪声测试的低噪声线性串联稳压偏置电源。（3）研究了低噪声放大技术,设计制作了小型化、低功耗的低噪声前置放大器,并由此构建了两套多通道低频噪声测试系统,有效降低了测试系统的功率消耗,减小了测试系统的体积。（4）研究了热敏电阻薄片的结构,基于尖晶石结构的跳跃导电模型研究了红外探测器的导电机理。将影响红外探测器电导率的因素分解为晶粒和晶粒间界（晶界）两部分,分别建立了晶粒和晶界的导电模型,根据晶粒中电子跳跃激活能与晶界势垒的关系指出晶界处的电阻率对红外探测器的电阻率起主导作用。（5）从管壳密封性、浸没介质的变化、电极接触的退化和热敏电阻薄片的缺陷等几个方面研究了红外探测器的噪声机理。参考厚膜电阻中的金属-绝缘体-金属（MIM）结构模型,结合热敏电阻的导电机理,建立了热敏电阻薄片的噪声模型。从晶粒内部和晶界两个方面研究热敏电阻的噪声机制,指出晶粒内部的传导噪声属于基本1/f噪声,其幅度较小,且不可消除。载流子在穿越晶界势垒时形成的噪声有两种机制,晶界势垒的Nyquist噪声对载流子涨落的调制和载流子穿越势垒时被晶界中的缺陷随机捕获。由此建立了热敏电阻的噪声电压与电阻内部晶粒缺陷、晶界界面态密度、晶界势垒高度和势垒中陷阱的数量之间的关系,为通过噪声研究红外探测器的内部缺陷奠定了基础。（6）利用搭建的噪声测试系统对多个批次的红外探测器在电应力、温度应力和电离辐照应力条件下进行了噪声测试,对测试结果进行了对比分析。提出了以噪声系数作为红外探测器可靠性的低频噪声表征方法,试验结果表明,该参数可以准确地预估红外探测器的可靠性,为红外探测器的无损检测与筛选提供了手段。以上研究内容和成果一部分已经应用于实际生产和研究工作中,另一部分还处于探索研究阶段。这些内容为进一步研究红外探测器的可靠性、指导制备高性能的器件奠定了实验和理论基础。
陶晔波[4]（2016）在《电子陶瓷金属化的研究》文中研究指明电子陶瓷广泛应用于电子信息领域,是基础的电子元器件,我国是电子陶瓷器件的生产大国,其产量占全球的三分之二。表面金属化是电子陶瓷制备中一项关键工艺,直接影响到陶瓷的电性能、可靠性、焊接性能等,研制高品质的电极是提高器件性能的关键性技术。迄今为止,国内外主流电极金属化工艺一直沿用着丝印、电镀等传统工艺技术,不仅成本高、可靠性差,而且能耗高、污染严重。随着ROSH标准的全面实施,无铅化的绿色环保工艺已然成为当今电子产品制造的必然发展方向。采用绿色环保的溅射工艺替代丝印电镀进行电子陶瓷金属化,全面提升器件的质量,势在必行。本文以电子陶瓷中应用最广泛的氧化锌压敏电阻和低居里点的热敏陶瓷为主要对象,进行陶瓷溅射金属化技术的研究,系统研究了溅射工艺、膜层材料和结构对电子陶瓷性能的影响,提出了最佳膜层结构,并成功地实现了产业化应用。论文的主要研究工作与创新性成果有：1.氧化锌压敏电阻采用溅射工艺进行金属化,是目前国际上尚未解决的重大技术难题,本研究分析了膜层与陶瓷基体的附着机制、导电机制与焊接机制,系统地研究了膜系材料、微观结构、溅射工艺对器件机械、电气和焊接性能的影响,并结合产业化的要求,提出了最佳多层膜系结构及设计原则,并成功地实现了产业化应用。研究结果表明,NiCr/Cu/Ag的溅射膜电极结构,其抗拉强度高达13.9 MPa,作为器件可靠性指标的高温负荷寿命压敏电压变化率,从丝印的1.32%降低到0.61%,器件非线性系数、压敏电压和漏电流等主要技术参数均全面优于丝印工艺,而其电极厚度仅为丝印银浆的四分之一,使制备成本降低了50-60%。2.低居里点PTC难以采用丝印-高温烧结工艺进行金属化,即使采用常规的溅射工艺也极易影响其性能,本研究采用一定厚度的NiCr、Al作为过渡层和阻挡层,有效阻挡了铜或银离子向瓷体扩散,成功地解决了低居里点PTC热敏陶瓷的金属化难题。3.以贱金属材料做电极材料是陶瓷金属化的一种必然发展趋势,本课题首次研究成功了Al/Cu、NiCr/Cu的贱金属膜系结构的电极,规模化投产结果表明,这种膜系电极的焊接性、通流能力、抗拉强度以及其它各项技术参数均能达到指标要求,其成本可以大幅度降低,这一技术具有很大的市场推广前景。4.NTC热敏陶瓷溅射金属化时,一直很难实现较高的膜层结合力,使得溅射技术在NTC上的应用受到限制,我们从微观角度进行了分析研究,认为原先丝印烧银过程相当于二次烧结,能有效改变晶粒尺寸,在一定程度上影响沉积电极与基体的结合力。这一发现挑战了“NTC热敏陶瓷丝印烧结工艺不影响晶体结构”传统论述,为NTC溅射金属化提供了理论指导。
查远华[5]（2014）在《ZnO脉冲功率电阻应用技术研究》文中认为ZnO脉冲功率电阻具有功率容量大、I-V特性线性度好、电阻温度系数小、电阻率可调、成本低等优越性能,主要用于电力系统的中性点接触电阻、断路器分合闸电阻、发动机灭磁电阻等。本文对单独掺Al的ZnO功率电阻的欧姆电极材料、烧结工艺、材料配方及耐高能脉冲冲击能力进行系统的研究。主要研究内容和结论如下:1.分别研究了含锌银浆电极、金属Al电极和Ti/Au合金电极对掺Al的ZnO功率电阻的影响。实验结果表明,在N2气氛中烧结含锌银浆电极,能有效降低电极与ZnO接触电阻;在掺Al的ZnO陶瓷表面溅射一层Al电极经退火处理后能形成欧姆接触,300℃退火时,电阻率为3.94Ω·cm,但Al在空气中易氧化电极表面形成一层薄的氧化层,增加附加的电阻;在掺Al的ZnO陶瓷表面溅射一层Ti/Au合金电极能形成良好欧姆接触,经400℃退火时电阻率为0.503Ω·cm。2.研究了单独掺杂Al（NO3）3·9H2O含量对ZnO线性电阻显微结构和电学性能的影响。实验结果表明,单独掺杂Al（NO3）3·9H2O的ZnO线性电阻性能比单独掺杂Al2O3的性能好,在掺杂含量为8mol%范围内,电阻率为0.7922.89Ω·cm,非线性系数小于1.2,电阻温度系数为-1.0x10-3-2.2x10-3/℃,进行20μs脉冲波强电流下耐受冲击能力测试,所能承受的能量密度达1000J/cm3,冲击测试后试样阻值降幅在5%内。3.探索性研究了LSCO（La0.5Sr0.5CoO3）陶瓷电阻的电学性能,以及烧结温度对LSCO陶瓷性能影响。实验结果表明,在1240℃1300℃范围内,随着烧结温度增加,LSCO陶瓷密度先增大后减小;烧结温度在1270℃时,LSCO陶瓷密度6.250g/cm3,电阻率为0.5Ω·cm,非线性系数1.04,电阻温度系数-3.33x10-3/℃;将LSCO电阻试样进行贴铜片和环氧树脂封装,进行脉冲宽度20μs的高能强电流冲击,测试结果表明LSCO陶瓷电阻能承受高能量冲击,可承受住8000 J/cm3以上的能量密度的冲击,但在高压强电流冲击后,银电极与LSCO陶瓷接触不良,致使LSCO陶瓷电阻试样的电阻阻值大幅度增大。最后,结合实际应用,研究了运用ZnO+1.5mol%Al2O3材料配方制备尺寸为Φ125x10.5mm的ZnO功率电阻,对制备出的试样焊接铜片和用环氧树脂封装,最后用8.7ms脉冲波强电流进行耐冲击测试。实验结果表明,经正反各5次测试后,试样完整无损,功率容量达4.17kJ,达到了功率容量大于3.4kJ的应用要求。
王文婷[6]（2014）在《敏感陶瓷溅射金属化机制及产业化研究》文中进行了进一步梳理敏感陶瓷已经成为现今电子系统中不可或缺的新型电子元件,表面金属化是其关键技术之一。我国是一个敏感陶瓷的生产大国,其产量占据全球的三分之一以上,但是,包括TDK、兴勤、西门子等外资企业在内的陶瓷行业仍然沿用“丝印一烧结银浆法”、电镀法、热喷涂法等落后工艺进行金属化,不仅生产成本高,金属化质量低下,而且生产过程存在严重污染。采用新技术新工艺来提高金属化质量,降低成本,解决传统工艺的污染问题,是当前国际上敏感陶瓷领域的热门研究课题。本文从理论上深入研究了电极层与敏感陶瓷的界面反应机制、欧姆接触机制和无铅焊料与金属化电极的熔蚀机制；采用磁控溅射技术,系统地开发出了一系列多层膜结构与工艺,对氧化锌压敏陶瓷、PTC和NTC等热敏陶瓷进行无害金属化；同时,参与研制出了适用于陶瓷金属化大规模生产的连续式自动溅射镀膜生产线,在多家外资和民营企业实现了产业化生产,创造了显着的社会经济效益。论文的主要工作和研究成果如下：1.从薄膜生长理论、表面物理学和金相学角度,深入分析了电极层与敏感陶瓷界面机制及其作用。研究结果表明：过渡层金属在陶瓷表面的沉积模式为混态生长模式：初始沉积的金属原子与陶瓷表面存在明显的电子转移,界面处有金属氧化物生成,随着膜层覆盖度的增加,电子转移逐渐减弱,最后过渡层金属完全呈现为金属态的中性吸附。界面层含有氧化物的膜层厚度约为150-200A,正是这层氧化物,匹配了金属与陶瓷的热膨胀系数,降低了接触势垒,增强了金属薄膜在陶瓷表面的粘附力,降低了欧姆接触电阻。国际上关于金属与陶瓷的界面机制研究尚鲜有报道,这项研究成果为揭示陶瓷金属化的界面机制提供了一定理论依据,受到业界的肯定,相关研究成果发表于EI期刊和TFC13第13届全国薄膜技术学会,并获得优秀论文奖。2.通过理论分析研究和大量实验对比,针对氧化锌压敏陶瓷、PTC、NTC三大类敏感陶瓷的特性,系统地设计并制备出一系列多层膜结构的金属化电极,并实地投产成功：（1）针对氧化锌压敏电阻器工作时浪涌电流大的特点,我们创造性地提出了过渡层（铬）+中间层兼焊接层（铜）的电极结构。采用Cr作为电极的过渡层,铬与氧化锌陶瓷的界面反应生成的氧化物有助于降低欧姆接触,增强膜层与陶瓷的结合力；采用导电性和焊接性良好的Cu作为电极的中间层兼焊接层,保证了较低的电极整体电阻率,使元件在大的浪涌电流时不易因过热而炸毁。投产结果表明：电极的抗拉强度达到10.8MP,焊接良好率达100%,元件的压敏电压、非线性系数、漏电流、通流能力等电学性能都要好于烧银电极。相关的研究成果申请了一项国家发明专利,专利申请号为201310288920.3。（2）NTC热敏电阻器需要长期工作在-50—200℃温度下,金属离子容易扩散到瓷体,电极也容易氧化,我们提出了采用Ni/V作为电极的过渡层兼中间层、Ag作为焊接层的电极结构。Ni能与NTC热敏陶瓷产生良好的欧姆接触,附着力强,而且Ni膜能够有效阻挡Ag扩散进入陶瓷体内,同时Ni还能很好地耐受高温无铅焊锡的溶蚀。这一电极结构保证了电极整体性能的稳定性与可靠性,1000h的高温加严老化试验结果表明：电极性能稳定,没有发生明显的劣化现象。研究成果发表于第十一届国际真空冶金与表面工程学术会议和EI期刊。（3）对于PTC陶瓷,开发出Cr+Cu/Ni+Ag电极结构,电极膜的厚度仅为丝印银浆的十二分之一,产业化生产后,电极的抗拉强度、通流能力、成品率等所有技术指标均比丝印-烧银法提高一倍以上,而生产成本降低了80%左右。3.在完成实验室研究的基础上,参与设计并研制了连续溅射镀膜生产线,对敏感陶瓷金属化进行了产业化研究。该生产线在亚洲最大的敏感陶瓷企业投产应用两年结果表明：与传统的丝印-烧银的工艺相比,金属化品质与一致性全面提高,生产成本降低76%以上,能耗降低48%以上,整个制备过程彻底杜绝了污染,实现了绿色制造,社会经济效益显着,总体技术水平已经达到了国际先进水平,填补了国内空白。
徐静[7]（2012）在《Ba0.67Sr0.33TiO3基陶瓷的组成变化对结构、性能的影响》文中认为多层陶瓷电容器（MLCC）是重要的电子元件,MLCC的微型化、集成化、低成本化和多功能化依赖于高性能陶瓷的制备,包括瓷料制备、瓷料的性能控制等。Ba1-xSrxTiO3是主要的体系之一。本论文选择Ba0.67Sr0.33TiO3（BST）基陶瓷体系作为研究对象,从粉体的制备方法、陶瓷的制备工艺、Ba0.67Sr0.33TiO3基陶瓷组成改变对介电常数及温度稳定性等性能的影响进行系统研究,探索影响性能的本征与非本征因素,为获取高质量的陶瓷提供论证。论文主要研究工作和结论如下：获得高活性粉体是BST高性能细晶陶瓷制备的基础。本文采用固相法研究了制备工艺对BST粉体、陶瓷结构和性能的影响,以及晶粒尺寸对BST陶瓷性能的影响。实验证明：950℃C合成的BST粉体纯度高、单分散性好、粒径小（约110nm）且分布均匀。1300-C烧结所得的BST陶瓷相对密度最高（98.6%）,晶粒细小（约250nm）,具有良好的介电性能和铁电性能。室温下具有较高的介电常数和较低的介电损耗εr=7676,tanS=0.01,较高的剩余极化Pr=9.21aC/cm2,较低的矫顽场Ec=1.58kV/cm。考虑CBT（CaBi4Ti4O15）低熔点以及包含具有弥散特性Ca, Bi离子,为有效降低BST陶瓷烧结温度以及改善介电温度稳定性,本文研究了CBT不同掺杂量对BST陶瓷结构与性能的影响。研究发现CBT使BST陶瓷烧结温度显着降为1100-C,且有效抑制了晶粒的生长。CBT掺杂明显改善了BST陶瓷温度稳定性,当CBT含量x≥6%时,介电常数温度稳定范围（△C/C<±15%）已无显着改善。掺杂CBT使BST陶瓷呈现显着的铁电弛豫行为,且随着掺杂量的增加,介电峰弥散程度和弛豫强度逐渐增强。添加稀土元素是提高BST陶瓷材料介电性能的一种最常用有效的方法。本文研究了La掺杂对BST陶瓷结构与性能的影响,分析掺杂造成的不同缺陷补偿机制对BST陶瓷电性能影响机理。研究表明,适量的稀土La掺杂（0.2<x≤0.7）使BST陶瓷介电常数显着提高,同时显着改善了介电温度稳定性。根据电流-电压I-V（J-V）特性可知,适量La掺杂（0.2<x≤0.7）可使BST陶瓷在最佳致密化条件下达到最佳半导化,掺量太少或太多时陶瓷具有良好的绝缘性。另外,对于绝缘性样品,电流-电压基本符合欧姆定律；而对于半导化的样品,在不同的电压范围内电传导机制不同,且在较高电压范围内,电流主要受Schottky电流发射机制控制。通过肖特基（Schottky）势垒模型及电学微观结构模型分析La掺杂诱发BST高介电常数以及介电弛豫现象机制。研究表明,表面或晶界势垒高度和耗尽层厚度是影响材料介电性能的主要因素；表面势垒对BST陶瓷高介电效应有很大的贡献。采用CuO对BST样品进行改性,使介电常数得到明显提高,损耗明显降低以及使破坏电压得到明显改善。BST陶瓷在测试频率范围内出现三种不同的介电弛豫现象。结合阻抗谱分析,进一步确定在半导化BST陶瓷中,存在表面势垒和晶界势垒。这些势垒的形成导致了样品的电学非线性特征,导致不同的界面极化使样品呈现出很高的表观介电常数。
岑嘉宝[8]（2012）在《钛酸钡基PTC陶瓷溅射金属化的研究》文中研究表明基于钛酸钡基的正温度系数热敏陶瓷（PTCR）是一种铁电半导体材料,由于其优良的电学特性,广泛地用作各种温度传感、温度补偿、过热过载的主流产品,在移动通信、蓝牙技术、局域网、计算机、手提电脑、高清晰度彩电、车载电台、汽车电子、军用电子产品等方面都有广阔的应用市场,全球片式PTC的年产用量已经突破万亿只大关,且以27%的年增长率递增。当前,国际上热敏陶瓷向着超低阻、高耐压、高可靠性、绿色制造方向发展。“陶瓷金属化”是在陶瓷表面镀覆符合特定工业要求的电极。国际上日本等发达国家已经开始尝试用溅射技术进行金属化,我国是一个PTC器件生产大国,但是,国内金属化的现状是：几乎所有PTC生产企业都普遍沿用电镀-丝网印刷含铅银浆的落后工艺,不仅能耗大、生产成本高,而且生产工艺存在严重污染,金属化膜层中含有违禁物质,金属化膜层也不能适应高温无铅焊料的溶蚀,特别是随着国际银价的持续走高,国内的PTC企业几乎到了无利可图的尴尬境地。降低成本、解决污染、全面提高金属化质量是我国电子陶瓷行业的当务之急。本文分析了电极层与钛酸钡基PTC陶瓷的欧姆接触机制,研究了制备工艺参数对金属化性能的影响,采用磁控溅射技术和多层膜系结构,制备了十种能适合不同要求的电极薄膜对PTC进行无害金属化,并研制出了能实现规模化生产的PTC溅射金属化生产线,在多个企业实施了产业化生产。论文的主要工作和研究成果如下：1.分析金属电极层与PTC陶瓷的欧姆接触机制,研究了不同金属化电极层对PTC性能的影响,成功地制备了十种能适应不同要求的PTC电极薄膜,实验室研究和大规模生产应用的结果均表明,所制备的底电极与钛酸钡基PTC陶瓷的欧姆接触电阻可达到1欧姆以下,电极与瓷片间附着力达0.59Mpa,能经受400℃的高温无铅焊锡熔蚀,高温老化试验后性能几乎没有改变,同时电学性能和可靠性能好,所制出的电极质量优于传统的化学镀镍／烧渗银电极制备方法。且该电极制备方法的生产成本低、可控性强,适合用于大规模的工业生产中。这项研究在国内尚属首次,技术水平达到国际先进水平。研究成果分别发表于第18届国际真空学术年会以及SCI期刊。2.研究了前处理工艺、膜层厚度、膜层材料和溅射工艺参数包括溅射功率、靶片间距、真空度等工艺参数对薄膜性能的影响,得出最佳的工艺参数。研究结果表明,基片在金属化前进行彻底的清洁十分重要；选择20W/cm2的溅射功率密度,此时对于Ag靶、A1靶、Ni靶、Cr靶、Ni-Cu靶、Ni-Cr靶、Ti靶的成膜速率分别为70nm/min、68 nm/min、60nm/min、50nm/min、40 nm/min、33 nm/min、15nm/min时,同时选择8cm的靶面间距与0.5Pa左右的溅射工作气压进行溅射成膜时,能同时保证较佳的金属化质量与较高的成膜速率。3.研究出“过渡层+阻挡层+焊接层”的多层膜系电极结构进行PTC金属化,这种多层膜系的金属化电极结构具有结合力强、接触电阻低、可焊性好、抗高温焊锡溶蚀力强、成本低等一系列优点。这一用于PTC金属化的膜系结构及其制备方法在国际上尚属首次,已经申请了国家发明专利,专利申请号为201110322220.2。4.在实验室实验的基础上进行了产业化生产研究,参与了大吞吐量磁控溅射金属化连续生产设备的设计和镀膜工艺的制定,调试了该生产制备。本技术及其设备已经在国内最大的PTC企业常熟林芝电子公司和东莞欧培龙电子公司获得了成功的应用,实施结果表明,成本可降低60%以上,节省电力40%以上,产品质量达到国际先进水平,创造了重大的社会经济效益。
施长治[9]（2011）在《多晶硅纳米薄膜在压阻传感器应用中的关键技术研究》文中进行了进一步梳理在压阻传感器方面,与单晶硅相比,多晶硅薄膜器件无需p-n结衬底隔离,可实现高温工作;与绝缘体上单晶硅（SOI）相比,其具有工艺简单、制造成本低的优势。但是,普通多晶硅压阻传感器灵敏度偏低。研究结果表明,厚度100nm以下的重掺硼多晶硅纳米薄膜（PNTF）具有较高的应变系数（GF≥34）及低电阻及GF温度系数（TCR及TCGF）;而同等掺杂浓度普通多晶硅薄膜的GF仅为2025,TCR及TCGF高近一个数量级。因此,PNTF在高温压阻传感器研制方面具有良好的应用前景。要实现PNTF在压阻传感器中的应用必须解决如下技术问题:在纳米尺寸下其薄膜均一性差,电阻值随工艺条件变化的偏差大,严重影响传感器测量精度,而传统电阻修正法存在稳定性差或浪费芯片面积的缺点,因此必须提出适用于PNTF压阻传感器的电阻偏差精确修正方法;传统铝基接触电极与多晶硅的接触电阻较大且扩散现象显着,易产生电迁移现象,热稳定性欠佳,严重影响器件性能,因此必须研究低接触电阻、合金化深度受控、热稳定性好的多层欧姆接触工艺;PNTF的超薄结构使其电学特性易受外界电荷、污染物及表面氧化的影响,必须对其表面进行保护和钝化处理,而现有单层钝化膜的钝化效果欠佳,且传感器制作工艺又决定钝化工艺温度不能过高,因此必须研究高钝化质量的低温钝化工艺。为此,本文对LPCVD高掺硼PNTF的电阻偏差电学修正技术、欧姆接触技术及表面钝化技术进行了系统的研究。在电阻偏差修正方面,针对硼杂质不存在分凝现象与现有杂质分凝模型存在的矛盾,提出了基于填隙原子-空位对（IV对）理论的晶界电流致再结晶模型及电学修正的晶界热传导模型,将电学修正现象解释为大电流引起晶界级联式再结晶,增大载流子迁移率从而降低薄膜电阻。基于所提出的模型,对不同薄膜参数样品的电学修正特性进行了机理分析,并定量建立了阈值电流密度与薄膜参数的理论关系,并用实验结果对理论模型进行了验证。在此基础上,提出直流电流逐次修正法,并研究了电学修正对压阻、温度特性的影响。结果表明,该法将修正精度提高了4倍,且不会明显改变PNTF的压阻灵敏度及温度系数,适用于PNTF压阻传感器的阻值修正。在欧姆接触方面,针对现有模型测试结构完好率低、测试精度差的问题,改进了现有线性和圆点传输线模型（LTLM和CDTLM）测试结构,并考虑了金属层电阻的影响,基于双半环电阻网络修正了现有CDTLM模型,提出了正交电压测量法,提高了结构完好率及测量精度。基于改进测试结构及测量方法,获得了不同合金化条件下Al、Pd及Ni基接触样品的比接触电阻率（SCR）及I-V特性曲线,采用XRD、EDX、SEM等表征手段,分析了接触界面合金化产物。结果表明,Ti/Pd/Au接触结构合金化后生成低Si耗损量的Pd2Si,SCR比单层Al接触降低2个数量级;Pt/Pd/Au接触结构实现了热稳定性良好的非合金化欧姆接触。在低温钝化工艺研究方面,为了提高PNTF表面钝化质量,避免表面氧化与外界电荷及污染对薄膜特性的影响,分别采用CVD、聚合物包覆及溶胶凝胶法,制备了SiO2/Si3N4双层复合膜、聚酰亚胺（PI）/SiO2复合钝化层及添加不同粘合剂的SiO2钝化膜。表征了样品的表面形貌和粗糙度,并用微波光电导衰减仪测量了样品的有效少子寿命及表面复合速率,最终获得了优化的钝化工艺:对于单层钝化,采用SiO2含量为5g/L的PI/SiO2复合膜;对于双层钝化,采用保留LPCVD离子注入缓冲层SiO2与PECVD Si3N4复合钝化膜。上述工艺的钝化效果比已报道的结果提高56倍。钝化机理分析表明,氮化硅膜的宽禁带使PNTF表面形成反型层,减少表面空穴浓度,产生界面场效应钝化;而带缺陷的SiO2会在界面处引入固定正电荷,增加PNTF表面少子浓度,从而提高了少子寿命。本文的研究不仅为PNTF压阻传感器的研制奠定了理论与实验基础,而且对于其它半导体器件性能的提高也具有一定的科学参考价值。
周德志[10]（2011）在《N型ZnO高温电极制备及NaCo2O4第一性原理分析》文中研究说明随着全球能源危机的加剧,半导体温差发电作为一种新兴能源技术在废热利用等方面的应用再次引起人们的关注,而在温差发电技术及其器件的研究中,高温电极的设计及制备是其重点也是其难点之一。基于上述背景,本研究进行了有关余热温差发电器件高温电极的理论、设计及制备工艺方面的研究。本文首先简要综述了氧化物热电材料的研究现状,介绍了影响材料热电性能的主要因素及提高材料热电性能的途径；并对温差发电器件的基本原理、金属半导体接触理论及金属半导体焊接工艺也进行了论述。讨论了ZnO基体材料制备的工艺过程和相关性能的测试原理及测试方法。在此基础上进行了N型Zn0电极基体制备的研究,提出了一种新的电极基体制备工艺—复合烧结工艺（热压烧结+高温烧结）；并通过实验研究确定了合适的复合烧结工艺参数。实验结果表明,复合烧结工艺是可行的,可成功地制备出具有一定结构强度和良好热电性能的块体材料,有利于降低电极基体的热导率,从而提高其热电性能。文中进行了有关高温电极设计及制备方面的理论分析及工艺研究。以Ag基合金浆料为电极材料,采用烧渗法,初步制备出N型ZnO基高温电极,所制备的电极具有良好的电学性能和良好的结合力,并形成了良好的欧姆接触。通过实验研究烧结工艺和退火处理对电极性能的影响,确定了合适的高温电极制备工艺。在第五章中,本文首先简要综述了NaCo2O4电子结构第一性原理分析的理论模型及CASTEP软件的特点及功能,搭建了理想及掺杂（掺Ca及掺Ni）NaCo2O4晶体结构的理论模型,采用GGA交换关联近似,先优化晶体结构模型,再在此基础之上计算了Na占位（1）时和Na占位（2）时的理想NaCo2O4晶体的能带结构、总态密度及分波态密度及掺杂（掺Ca及掺Ni）NaCo2O4晶体的能带结构、总态密度及分波态密度。结果显示,NaCo2O4电子态结构具有典型的半导体特征,具有较低的能隙,其导电性主要来源于Co-3d和O-2p轨道,导带主要由Co-3d和O-2p构成,价带主要由Co-3d构成。Co-3d的高的态密度主要集中在费米能级附近,不仅使载流子浓度增加,而且也使声子增多,因此,通过掺杂等手段改变Co原子的占据态,改变其在费米能级附近的态密度,可以增大NaCo2O4的热电系数。分别用Ca替位Na和用Ni替位Co。Ca替位Na后,与Na的态密度分布基本保持一致,对导带和价带的贡献不大,分布在很宽的区域内,不会带来导电性能的提升。Ni替位Co后,电子结构仍保持半导体结构特征,Ni主要在费米能级附近原子贡献能量,使材料中的载流子浓度增加,有助于提高材料的导电性,因此应主要通过掺杂改变Co原子的占据态,改变其在费米能级附近的态密度的方式来增大NaCo2O4的热电系数。这一结论对于NaCo2O4的掺杂改性研究提供依据具有一定的指导作用。
二、半导体陶瓷电极欧姆接触理论分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、半导体陶瓷电极欧姆接触理论分析（论文提纲范文）
（1）SnO2压敏电阻新材料基础配方研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 敏电阻的研究背景及应用 |
| 1.1.1 SnO_2压敏电阻的研究背景 |
| 1.1.2 SnO_2压敏电阻的提出 |
| 1.2 SnO_2压敏电阻简介 |
| 1.2.1 SnO_2压敏电阻的I-V特性 |
| 1.2.2 SnO_2压敏电阻的电气参数 |
| 1.2.3 压敏电阻电气参数与避雷器电气参数的关系 |
| 1.2.3.1 电压梯度与避雷器额定电压 |
| 1.2.3.2 压敏电阻的非线性系数与避雷器的冲击残压特性 |
| 1.2.3.3 压敏电阻阀片的能量吸收密度与避雷器的通流容量 |
| 1.2.4 SnO_2的晶体结构和物理特性 |
| 1.2.5 压敏电阻的势垒模型和导电机理 |
| 1.2.6 SnO_2压敏电阻国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.3 选题的目的和意义及本文的研究内容 |
| 1.3.1 选题的目的和意义 |
| 1.3.2 本文的研究内容 |
| 第2章 SnO_2压敏电阻的制备工艺 |
| 2.1 实验工艺流程和表征方法 |
| 2.1.1 SnO_2压敏电阻的制备流程 |
| 2.1.2 实验样品的表征 |
| 2.1.2.1 扫描电子显微镜(SEM)测试 |
| 2.1.2.2 电压-电流(I-V)特性测试 |
| 2.1.2.3 电压-电容(C-V)特性测试 |
| 2.1.2.4 8/20μs雷电冲击残压测试 |
| 2.1.2.5 X射线衍射普测试 |
| 2.2 球磨方式对SnO_2压敏陶瓷的影响 |
| 2.3 掺杂ZnO对 SnO_2压敏陶瓷表面喷铝电极的影响 |
| 2.4 不同量的有机原料对SnO_2压敏电阻微观结构的影响 |
| 2.4.1 不同量的PVA对 SnO_2压敏电阻的影响 |
| 2.4.2 不同量的分散剂对SnO_2压敏电阻的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 受主掺杂对SnO_2压敏电阻的影响 |
| 3.1 Mn_2O_3 掺杂对SnO_2压敏电阻的影响 |
| 3.1.1 实验过程及表征方法 |
| 3.1.2 实验结果与讨论 |
| 3.1.3 小结 |
| 3.2 Y_2O_3掺杂对SnO_2压敏电阻的影响 |
| 3.2.1 实验过程和测试 |
| 3.2.2 实验结果和讨论 |
| 3.2.3 小结 |
| 第4章 施主掺杂对SnO_2压敏电阻的影响 |
| 4.1 Nb_2O_5 掺杂对SnO_2压敏电阻影响 |
| 4.1.1 实验过程及测试方法 |
| 4.1.2 实验结果的讨论与分析 |
| 4.1.3 结论 |
| 4.2 Sb_2O_5 掺杂对SnO_2压敏电阻的影响 |
| 4.2.1 实验过程和测试 |
| 4.2.2 实验结果和讨论 |
| 4.2.3 结论 |
| 第5章 液相烧结对SnO_2压敏电阻的影响 |
| 5.1 实验样品的制备和测试 |
| 5.2 实验结果与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表的学术论文与研究成果 个人简历 |
（2）二维压电半导体精确裂纹模型的数值分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要变量注释表 |
| 1 引言 |
| 1.1 选题意义 |
| 1.2 压电半导体简介 |
| 1.3 压电半导体断裂问题研究现状 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 2 基于线性本构方程的精确裂纹模型分析 |
| 2.1 基本方程 |
| 2.2 压电半导体精确裂纹模型 |
| 2.3 数值分析方法 |
| 2.4 数值结果与讨论 |
| 2.4.1 数值分析方法正确性验证 |
| 2.4.2 边界条件对断裂参数的影响 |
| 2.4.3 裂纹尺寸对断裂参数的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于非线性本构方程的精确裂纹模型分析 |
| 3.1 基本方程 |
| 3.2 数值分析 |
| 3.2.1 边界条件对断裂参数的影响 |
| 3.2.2 裂纹尺寸对断裂参数的影响 |
| 3.2.3 本构方程线性化对断裂参数的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在校期间发表的学术论文及研究成果 |
（3）锰钴镍氧化物薄膜型红外探测器的低频噪声特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 电子器件的低频噪声 |
| 1.1.2 热敏电阻型红外探测器 |
| 1.2 国内外相关研究概况与存在问题 |
| 1.2.1 存在的问题 |
| 1.2.2 低频噪声理论的发展 |
| 1.2.3 噪声测试技术与测试方法的发展 |
| 1.2.4 锰钴镍氧化物薄膜型红外探测器的导电机理 |
| 1.2.5 锰钴镍氧化物薄膜型红外探测器的噪声特性与噪声机理 |
| 1.3 本文研究内容及安排 |
| 第二章 电子器件的噪声与噪声模型 |
| 2.1 电子器件中的噪声与噪声特性 |
| 2.1.1 电子器件中噪声的分类 |
| 2.1.2 电子器件中噪声的特性 |
| 2.2 电子器件的噪声模型 |
| 2.2.1 热噪声模型 |
| 2.2.2 散粒噪声模型 |
| 2.2.3 G-R噪声模型 |
| 2.2.4 1/f噪声模型 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 锰钴镍氧化物薄膜型红外探测器的噪声测试技术 |
| 3.1 锰钴镍氧化物薄膜型红外探测器 |
| 3.1.1 红外探测器在地球敏感器中的应用 |
| 3.1.2 红外探测器物理基础 |
| 3.1.3 半导体热敏电阻的阻温特性 |
| 3.1.4 NTC热敏半导体陶瓷 |
| 3.1.5 锰钴镍三元系金属氧化物NTC型热敏电阻 |
| 3.1.6 锰钴镍氧化物薄膜型红外探测器的制备 |
| 3.2 红外探测器低频噪声测试技术 |
| 3.2.1 红外探测器噪声测试系统的噪声参量 |
| 3.2.2 噪声测试系统的组成与性能指标 |
| 3.2.3 噪声测试适配器技术研究 |
| 3.2.4 低噪声偏置电源设计技术研究 |
| 3.2.5 低噪声前置放大器设计技术研究 |
| 3.2.6 带通滤波器设计技术研究 |
| 3.2.7 噪声采集与分析系统设计技术研究 |
| 3.3 噪声测试与分析系统 |
| 3.3.1 红外探测器低频噪声测试系统 |
| 3.3.2 热敏电阻薄片噪声测试系统 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 红外探测器的导电机理与噪声特性 |
| 4.1 NTC热敏电阻薄片的导电机理 |
| 4.1.1 尖晶石晶体的结构特征 |
| 4.1.2 尖晶石晶体的导电模型 |
| 4.1.3 锰钴镍氧化物型热敏电阻的导电机理 |
| 4.2 锰钴镍氧化物薄膜型红外探测器的噪声机理与噪声模型 |
| 4.2.1 管壳密封性的噪声机理 |
| 4.2.2 浸没介质的噪声机理 |
| 4.2.3 电极接触的噪声机理 |
| 4.2.4 热敏电阻体的噪声机理 |
| 4.2.5 热敏电阻体的噪声模型 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 红外探测器的噪声特性与可靠性表征 |
| 5.1 红外探测器的典型噪声特性 |
| 5.1.1 热噪声 |
| 5.1.2 非热噪声 |
| 5.2 红外探测器低频噪声的应力特性 |
| 5.2.1 电应力对探测器噪声的影响 |
| 5.2.2 温度应力对探测器噪声的影响 |
| 5.2.3 电离辐照对探测器噪声的影响 |
| 5.3 红外探测器可靠性的表征方法 |
| 5.3.1 红外探测器可靠性的常规表征方法 |
| 5.3.2 红外探测器可靠性的敏感参量分析 |
| 5.3.3 红外探测器可靠性的低频噪声表征方法 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）电子陶瓷金属化的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 电子陶瓷 |
| 1.1.1 ZnO压敏电阻 |
| 1.1.2 热敏电阻 |
| 1.2 电子陶瓷的金属化 |
| 1.2.1 陶瓷制备流程 |
| 1.2.2 金属化工艺方法 |
| 1.3 国内外研究状况 |
| 1.4 研究动机 |
| 1.5 本文主要工作和结构安排 |
| 2 薄膜成膜机制和复合膜系结构的设计 |
| 2.1 薄膜成膜机理 |
| 2.2 薄膜特性 |
| 2.2.1 附着力 |
| 2.2.2 内应力 |
| 2.2.3 焊接性能 |
| 2.2.4 导电性能 |
| 2.2.5 抗溶蚀性 |
| 2.3 膜系结构设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 磁控溅射法制备电极膜层 |
| 3.1 磁控溅射技术 |
| 3.1.1 磁控溅射原理 |
| 3.1.2 磁控溅射主要参数 |
| 3.2 实验设备 |
| 3.3 实验流程 |
| 3.3.1 靶材处理 |
| 3.3.2 样品预处理 |
| 3.3.3 磁控溅射 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 ZnO压敏电阻溅射金属化的研究 |
| 4.1 表面电极制备 |
| 4.2 氧化锌压敏电阻技术指标 |
| 4.3 性能测试和结果分析 |
| 4.3.1 机械性能 |
| 4.3.2 电气性能 |
| 4.3.3 微观结构 |
| 4.3.4 焊接性能 |
| 4.5 产业化应用研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 PTC、NTC热敏电阻溅射金属化研究 |
| 5.1 PTC热敏电阻 |
| 5.1.1 焊接性能 |
| 5.1.2 电气性能 |
| 5.2 NTC热敏电阻 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文主要内容 |
| 6.2 论文主要创新点 |
| 6.3 论文主要不足点 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（5）ZnO脉冲功率电阻应用技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 ZnO脉冲功率电阻研究背景 |
| 1.1.1 陶瓷材料的研究发展 |
| 1.1.2 ZnO脉冲功率电阻研究背景 |
| 1.2 ZnO脉冲功率电阻特性及应用 |
| 1.2.1 ZnO脉冲功率电阻特性 |
| 1.2.2 ZnO线性功率电阻应用 |
| 1.3 ZnO脉冲功率电阻的国内外研究动态及意义 |
| 1.3.1 ZnO线性功率电阻的国内外研究动态 |
| 1.3.2 论文主要内容及意义 |
| 第二章 实验方案 |
| 2.1 实验具体方法 |
| 2.2 实验原料和仪器 |
| 2.3 实验工艺流程 |
| 2.4 电阻的各性能参数及测试方法 |
| 第三章 ZnO线性电阻的欧姆电极研制 |
| 3.1 ZnO与金属欧姆接触机理 |
| 3.1.1 金属与半导体接触电势差 |
| 3.1.2 n-ZnO与金属欧姆接触 |
| 3.2 不同烧结气氛含锌银浆电极的研究 |
| 3.2.1 实验过程 |
| 3.2.2 实验结果与分析 |
| 3.3 金属Al制备ZnO线性电阻电极研究 |
| 3.3.1 实验过程 |
| 3.3.2 实验结果与分析 |
| 3.4 Ti/Au制备ZnO线性电阻电极研究 |
| 3.4.1 实验过程 |
| 3.4.2 实验结果与分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 ZnO线性电阻改性研究 |
| 4.1 实验过程 |
| 4.2 实验结果与分析 |
| 4.2.1 液相掺杂的XRD分析 |
| 4.2.2 液相掺杂对ZnO线性电阻率影响 |
| 4.2.3 液相掺杂对ZnO线性电阻温度系数影响 |
| 4.2.4 液相掺杂下ZnO线性电阻伏安特性及非线性系数 |
| 4.2.5 液相掺杂下ZnO线性电阻耐高能脉冲测试 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 镧锶钴氧（La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3）陶瓷功率电阻研究 |
| 5.1 LSCO（La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3）导电机理 |
| 5.2 LSCO（La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3）样品制备 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 LSCO粉体热失重分析 |
| 5.3.2 烧结温度对LSCO密度影响 |
| 5.3.3 XRD分析 |
| 5.3.4 LSCO电性能测试与分析 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 ZnO功率电阻器件研制 |
| 6.1 ZnO功率电阻的结构及性能参数 |
| 6.2 样品制备及测试 |
| 6.3 测试结果及分析 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的研究成果 |
（6）敏感陶瓷溅射金属化机制及产业化研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 图录 |
| 表录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 氧化锌压敏陶瓷 |
| 1.1.1 氧化锌陶瓷基本概况 |
| 1.1.2 氧化锌压敏电阻的性能参数 |
| 1.2 NTC热敏陶瓷 |
| 1.2.1 NTC热敏陶瓷基本概况 |
| 1.2.2 NTC热敏电阻的性能参数 |
| 1.3 金属化技术 |
| 1.4 金属化的制备方法 |
| 1.4.1 烧结被银法 |
| 1.4.2 化学沉积法 |
| 1.4.3 金属喷涂法 |
| 1.4.4 物理气相沉积法 |
| 1.5 国内外研究现状 |
| 1.6 当前工艺存在的问题 |
| 1.7 选题背景和研究动机 |
| 1.8 本文主要工作及结构安排 |
| 第二章 溅射膜电极的成膜机制及膜层设计 |
| 2.1 金属化原理和成膜机制 |
| 2.1.1 磁控溅射金属化原理 |
| 2.1.2 金属薄膜生长机制 |
| 2.2 金属化电极薄膜的性能要求 |
| 2.3 多层膜结构电极的设计原理 |
| 2.3.1 电极层与陶瓷界面机制 |
| 2.3.2 电极的导电特性 |
| 2.3.3 电极的抗无铅焊料熔蚀机制 |
| 2.4 多层膜电极的结构设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 溅射膜电极与陶瓷界面机制研究 |
| 3.1 制备Cr/ZnO界面样品 |
| 3.1.1 实验设备 |
| 3.1.2 实验制备流程 |
| 3.2 测试方法与结果 |
| 3.2.1 采用XRD技术分析ZnO薄膜 |
| 3.2.2 采用XPS技术分析Cr/ZnO界面样品 |
| 3.3 Cr/ZnO界面反应的作用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 磁控溅射法制备氧化锌压敏陶瓷电极膜 |
| 4.1 在氧化锌陶瓷表面制备电极 |
| 4.2 性能测试和结果分析 |
| 4.2.1 抗拉强度的测试与结果分析 |
| 4.2.2 焊接性能的测试和分析 |
| 4.2.3 元件的电性能测试和结果分析 |
| 4.2.4 电极薄膜的微观结构 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 磁控溅射法制备NTC陶瓷电极膜 |
| 5.1 在NTC陶瓷表面制备电极 |
| 5.2 性能测试和结果分析 |
| 5.2.1 抗拉强度的测试与结果分析 |
| 5.2.2 焊接性能的测试和分析 |
| 5.2.3 器件的电性能测试和结果分析 |
| 5.3 确定溅射膜电极的最佳膜厚 |
| 5.4 电极薄膜的微观结构 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 产业化研究与应用 |
| 6.1 生产线简介 |
| 6.2 程序设计和软件界面 |
| 6.2.1 程序主界面 |
| 6.2.2 开机命令写入窗口 |
| 6.2.3 工艺设置窗口 |
| 6.2.4 关机命令写入窗口 |
| 6.2.5 直接出片窗口 |
| 6.2.6 手动模式界面 |
| 6.2.7 关闭界面窗口 |
| 6.2.8 异常关机提示窗口 |
| 6.2.9 片架状态设置窗口 |
| 6.3 运行过程 |
| 6.4 磁控溅射工艺的可行性和优越性 |
| 6.4.1 磁控溅射工艺的金属化质量 |
| 6.4.2 磁控溅射工艺与其他电极工艺比较 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文的主要内容 |
| 7.2 论文的主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 作者简历以及在校期间取得的科研成果 |
（7）Ba0.67Sr0.33TiO3基陶瓷的组成变化对结构、性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 钛酸锶钡基电介质材料及其应用 |
| 1.2 钛酸锶钡基陶瓷的制备方法及其介电性能 |
| 1.3 钛酸锶钡基陶瓷的介电性能研究 |
| 1.3.1 陶瓷的介电常数 |
| 1.3.2 介电温度稳定性 |
| 1.4 本论文研究内容和意义 |
| 第2章 钛酸锶钡基陶瓷制备和性能表征方法 |
| 2.1 原材料及陶瓷制备工艺 |
| 2.1.1 原料的选取 |
| 2.1.2 陶瓷制备工艺 |
| 2.2 实验仪器与测试 |
| 2.2.1 实验仪器 |
| 2.2.2 结构表征与性能测试 |
| 第3章 Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3陶瓷的介电性能研究 |
| 3.1 Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3粉体的制备 |
| 3.1.1 粉体原料的选取 |
| 3.1.2 原料DSC-TG分析 |
| 3.1.3 粉体的合成 |
| 3.2 不同工艺对Ba_(0.67)Sr(0.33)TiO_3陶瓷结构和性能影响 |
| 3.2.1 致密化分析 |
| 3.2.2 陶瓷晶体结构和微观形貌 |
| 3.2.3 陶瓷电性能分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 Ca、Bi掺杂对Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3陶瓷结构与性能的影响 |
| 4.1 晶体结构和微观形貌 |
| 4.2 Ca、Bi掺杂Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3陶瓷电性能 |
| 4.2.1 陶瓷介电性能分析 |
| 4.2.2 陶瓷驰豫特性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 La掺杂对Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3陶瓷结构与性能的影响 |
| 5.1 La掺杂Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3陶瓷的制备 |
| 5.2 La掺杂Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3陶瓷晶体结构和微观形貌 |
| 5.2.1 晶体结构分析 |
| 5.2.2 陶瓷微观形貌 |
| 5.3 La掺杂Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3陶瓷的电性能 |
| 5.3.1 陶瓷介电性能 |
| 5.3.2 陶瓷缺陷机制分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 La掺杂对Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3陶瓷介电常数影响的机制探讨 |
| 6.1 模型与介电常数 |
| 6.1.1 势垒模型 |
| 6.1.2 电学微观结构模型 |
| 6.2 实验数据分析与模型的相关性 |
| 6.2.1 表面势垒对Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3陶瓷电性能影响 |
| 6.2.2 Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3陶瓷的介电性能分析 |
| 6.2.3 Ba_(0.67)Sr_(0.33)TiO_3陶瓷介电弛豫与阻抗谱研究 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录：攻读博士学位期间学术成果 |
（8）钛酸钡基PTC陶瓷溅射金属化的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 图录 |
| 表录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 钛酸钡基PTC陶瓷 |
| 1.1.1 钛酸钡基半导体陶瓷的PTC效应 |
| 1.1.2 PTC元件特性及发展概况 |
| 1.2 钛酸钡基PTC陶瓷的欧姆接触电极 |
| 1.2.1 电极接触原理 |
| 1.2.2 PTC电极的制备方法 |
| 1.3 选题背景和研究动机 |
| 1.4 本文主要工作及结构安排 |
| 第二章 金属化电极薄膜的成膜机理及设计 |
| 2.1 金属化电极薄膜的成膜机理 |
| 2.2 金属化电极薄膜的性能要求 |
| 2.2.1 抗拉性能 |
| 2.2.2 焊接性能 |
| 2.2.3 导电特性 |
| 2.3 金属化电极薄膜的膜系结构 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 磁控溅射法制备PTC陶瓷电极膜 |
| 3.1 磁控溅射技术 |
| 3.1.1 磁控溅射技术 |
| 3.1.2 溅射产额 |
| 3.2 磁控溅射法制备PTC陶瓷电极膜的实验装置与工艺流程 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 工艺参数对金属化电极薄膜的性能影响 |
| 4.1 PTC半导瓷电极制备的影响因素 |
| 4.1.1 基片的清洗 |
| 4.1.2 磁控溅射工艺参数 |
| 4.2 溅射工艺参数对成膜速率和成膜质量的影响 |
| 4.2.1 溅射功率对成膜速率和成膜质量的影响 |
| 4.2.2 靶片间距对成膜速率和成膜质量的影响 |
| 4.2.3 溅射气压对成膜速率和成膜质量的影响 |
| 4.3 理想的溅射工艺参数 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 不同的金属化电极薄膜的性能分析 |
| 5.1 不同膜层的性能比较 |
| 5.2 金属与半导瓷的欧姆接触 |
| 5.3 金属化电极薄膜的附着性能分析 |
| 5.3.1 抗拉强度测试 |
| 5.3.2 抗拉强度实验结果 |
| 5.4 金属化电极薄膜的焊接性能分析 |
| 5.5 金属化电极薄膜的可靠性分析 |
| 5.5.1 高温湿热实验 |
| 5.5.2 通断实验 |
| 5.6 金属化电极薄膜的电性能分析 |
| 5.7 金属化电极薄膜的微观结构 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 产业化研究 |
| 6.1 连续生产设备的设计及生产工艺的选择 |
| 6.2 磁控溅射生产与化学镀镍/烧Ag法比较 |
| 6.2.1 磁控溅射与化学镀镍/烧Ag的产品性能比较 |
| 6.2.2 磁控溅射与化学镀镍/烧Ag的成本比较 |
| 6.3 磁控溅射生产中靶材的选择 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文研究的主要内容 |
| 7.2 论文的主要创新点 |
| 7.3 论文的不足之处及将来的研究工作 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在校期间所取得的科研成果 |
（9）多晶硅纳米薄膜在压阻传感器应用中的关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 多晶硅薄膜在压阻传感器中的应用技术研究现状 |
| 1.2.1 多晶硅薄膜电阻修正技术的研究现状 |
| 1.2.2 多晶硅欧姆接触特性及工艺的研究现状 |
| 1.2.3 多晶硅薄膜表面钝化工艺的研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 电学修正特性及机理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电学修正测试样品的制备、表征与测试 |
| 2.2.1 样品的制备 |
| 2.2.2 薄膜微观结构的表征 |
| 2.2.3 电学修正特性测量方法及实验结果 |
| 2.3 基于IV对理论的晶界再结晶模型 |
| 2.3.1 IV对的分子动力学仿真 |
| 2.3.2 晶粒间界再结晶的模型化 |
| 2.4 电学修正特性的机理分析 |
| 2.4.1 电学修正的晶界热传导模型 |
| 2.4.2 电学修正特性与薄膜参数关系的理论分析 |
| 2.5 电学修正对压阻及温度特性的影响 |
| 2.5.1 应变系数及温度系数的测量 |
| 2.5.2 电学修正对应变系数及温度系数的影响 |
| 2.6 电学修正对传感器性能的影响 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 欧姆接触的理论基础与测试模型改进 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 欧姆接触形成及导电机理 |
| 3.2.1 金半接触势垒的能带分析 |
| 3.2.2 欧姆接触的导电机理 |
| 3.3 欧姆接触测试模型结构与测量方法的改进 |
| 3.3.1 现有模型测量方法的分析 |
| 3.3.2 测试结构的设计与改进 |
| 3.3.3 测试方法的改进 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 欧姆接触样品的制备、表征与测试分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 欧姆接触测试样品的制备 |
| 4.3 PNTF欧姆接触特性测试结果及分析 |
| 4.3.1 铝基欧姆接触特性 |
| 4.3.2 钯基欧姆接触特性 |
| 4.3.3 镍基欧姆接触特性 |
| 4.3.4 欧姆接触的老化实验 |
| 4.4 改进LTLM和CDTLM模型的对比验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 表面钝化工艺研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 表面钝化质量的评价方法 |
| 5.3 PNTF低温表面钝化工艺的研究 |
| 5.3.1 CVD表面钝化工艺 |
| 5.3.2 聚酰亚胺钝化工艺 |
| 5.3.3 溶胶-凝胶法钝化工艺 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）N型ZnO高温电极制备及NaCo2O4第一性原理分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| Contents |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 材料的热电性能 |
| 1.3 提高材料热电性能的途径 |
| 1.3.1 选择和设计具有合适禁带宽度的半导体 |
| 1.3.2 选择最佳的载流子浓度 |
| 1.3.3 降低材料的热导率 |
| 1.4 氧化物热电材料 |
| 1.5 温差发电器件简介 |
| 1.6 氧化锌的结构和性质 |
| 1.7 金属半导体接触简介 |
| 1.8 ZnO-金属接触简介 |
| 1.9 金属半导体陶瓷焊接 |
| 1.10 NaCO_2O_4的结构和性质 |
| 1.12 本研究的内容和创新点 |
| 第二章 氧化锌高温电极的制备及测试方法 |
| 2.1 实验过程 |
| 2.1.1 ZnO粉体的制备 |
| 2.1.2 ZnO块体的制备 |
| 2.1.3 电极制备 |
| 2.2 实验材料与设备 |
| 2.2.1 自制可控硅功率调节热压烧结装置 |
| 2.2.2 热电性能测试装置及测试方法 |
| 2.2.3 银钯电子浆料 |
| 2.3 性能测试方法 |
| 第三章 N型ZNO高温电极基体的制备 |
| 3.1 材料制备 |
| 3.1.1 粉体材料的制备 |
| 3.1.2 块体材料的制备 |
| 3.2 实验结果与讨论 |
| 3.2.1 热压烧结对材料表面化学成分的影响 |
| 3.2.2 SEM分析 |
| 3.2.3 结构性能检测 |
| 3.2.4 不同烧结技术对热电性能的影响 |
| 3.2.5 复合烧结温度对导电性的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 氧化锌欧姆电极的制备工艺及性能分析 |
| 4.1 电极制备方法的选择 |
| 4.2 电极材料的选择 |
| 4.3 制备工艺的确定 |
| 4.4 实验结果 |
| 4.4.1 SEM分析 |
| 4.4.2 样品I/V特性 |
| 4.4.3 样品结构性能 |
| 4.4.4 工艺优化 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 NaCO_2O_4电子结构第一性原理分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 理论模拟方法及软件选择 |
| 5.3 理想NaCo_2O_4电子结构的理论计算 |
| 5.3.1 理论模型 |
| 5.3.2 计算方法 |
| 5.3.3 晶体结构计算结果和分析 |
| 5.3.4 能带结构和态密度计算 |
| 5.4 NaCO_2O_4掺杂电子结构理论的研究 |
| 5.4.1 理论模型与计算方法 |
| 5.4.2 掺Ni元素NaCo_2O_4电子结构的理论计算 |
| 5.4.3 掺Ca元素NaCo_2O_4电子结构的理论计算 |
| 5.5 与其他文献的对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文 |
| 致谢 |
四、半导体陶瓷电极欧姆接触理论分析（论文参考文献）
- [1]SnO2压敏电阻新材料基础配方研究[D]. 刘冬季. 新疆大学, 2020(07)
- [2]二维压电半导体精确裂纹模型的数值分析[D]. 李鑫飞. 郑州大学, 2020(02)
- [3]锰钴镍氧化物薄膜型红外探测器的低频噪声特性研究[D]. 胡为. 西安电子科技大学, 2016(01)
- [4]电子陶瓷金属化的研究[D]. 陶晔波. 浙江大学, 2016(05)
- [5]ZnO脉冲功率电阻应用技术研究[D]. 查远华. 电子科技大学, 2014(03)
- [6]敏感陶瓷溅射金属化机制及产业化研究[D]. 王文婷. 浙江大学, 2014(06)
- [7]Ba0.67Sr0.33TiO3基陶瓷的组成变化对结构、性能的影响[D]. 徐静. 武汉理工大学, 2012(11)
- [8]钛酸钡基PTC陶瓷溅射金属化的研究[D]. 岑嘉宝. 浙江大学, 2012(07)
- [9]多晶硅纳米薄膜在压阻传感器应用中的关键技术研究[D]. 施长治. 哈尔滨工业大学, 2011(01)
- [10]N型ZnO高温电极制备及NaCo2O4第一性原理分析[D]. 周德志. 广东工业大学, 2011(11)