一类高介电、低损耗仿晶界层电容器及其制备方法

摘要

本发明涉及一类高介电、低损耗仿晶界层电容器及其制备方法，其特征在于以具有高导电氮化物单元(核)/高介电绝缘层结构(壳)的核壳结构复合粉体代替传统晶界层电容器的材料单元，采用SPS烧结工艺制备高介电、低损耗的仿晶界层电容器。所述的仿晶界层电容器材料包括SrTiO₃/TiN、BaTiO₃/ZrN、CaTiO₃/TiN、MgTiO₃/NbN、(Ba，Sr)TiO₃/TiN和Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃/NbN等。本发明的设计理念突破了传统晶界层电容器仅限于SrTiO₃和BaTiO₃等极个别陶瓷材料这一缺点，将其推广到一系列高介电陶瓷材料，从而可以大大扩展“晶界层电容器”的家族规模。

主权项

一种高介电、低损耗仿晶界层电容器，其特征在于：以具有高导电性能的氮化物材料作为仿晶界层电容器的核单元材料；以具有高介电绝缘性能的材料作为仿晶界层电容器的壳层单元材料；利用离子型表面活性剂改变导电单元或介电单元材料表面电荷，通过粉体表面不同电荷间的静电吸附作用合成具有核壳结构的复合粉体；利用放电等离子体烧结法和退火工艺制备仿晶界层电容器；其中，a)作为核单元材料的具有高导电性能的氮化物为单分散的ZrN、TiN或NbN中一种或任意二种；b)作为壳层单元材料的具有高介电绝缘性能的材料为SrTiO₃、BaTiO₃、(Ba、Sr)TiO₃、CaTiO₃、Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃或MgTiO₃中的一种或几种；c)核单元材料与壳层单元材料的摩尔比介于10∶1‑1∶200之间。