研究了微量铝(Al)掺杂对氧化锌(ZnO)压敏陶瓷显微结构、电性能和本征点缺陷浓度等方面的影响及其作用机理.研究结果表明,介电损耗峰值能够在一定程度上反映ZnO压敏陶瓷本征点缺陷浓度,微量Al掺杂能够引起ZnO压敏陶瓷本征点缺陷浓度的显著降低.氧空位缺陷对应的损耗峰峰值从88.82下降到1.74,锌填隙缺陷对应的损耗峰峰值从133.38下降到8.14.随着Al掺杂量的增加,ZnO压敏陶瓷平均晶粒尺寸从9.15 μm逐渐下降到6.24 μm,而压敏电压从235 V/mm逐渐提高到292 V/mm.可见Al掺杂抑制了ZnO压敏陶瓷中本征点缺陷的形成,而本征缺陷浓度的降低导致材料显微结构和电性能发生明显变化.本文阐述了Al掺杂对ZnO压敏陶瓷本征缺陷的影响机理,建立了ZnO压敏陶瓷显微形貌、电性能、介电性能和本征点缺陷之间的联系.
ZnO压敏陶瓷 Al掺杂 本征点缺陷