研究目的
研究掺钡钛酸铋(Bi4Ti3O12)陶瓷的缺陷化学与电学性能。
研究成果
研究表明，Bi4Ti3O12中掺杂Ba元素会导致氧空位和正电荷载流子的形成，从而影响其电学性能。主导的补偿机制随Ba浓度变化而改变，进而影响该材料在半导体存储器件中的应用潜力。
研究不足
该研究聚焦于室温缺陷化学，未探讨高温条件下的影响。相关电学特性分析基于半导体存储器应用背景，但未涉及实际器件集成问题。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用常规固相反应技术制备纯相及Ba掺杂Bi4Ti3O12。通过X射线衍射和Rietveld精修监测Ba在晶体结构中的掺入情况，利用阻抗谱和电子自旋共振光谱进行点缺陷表征。
2：样品选择与数据来源：
以TiO2、Bi2O3和BaCO3为起始原料，合成多晶Bi4Ti3O12及Ba掺杂Bi4Ti3O12粉末。
3：Bi2O3和BaCO3为起始原料，合成多晶Bi4Ti3O12及Ba掺杂Bi4Ti3O12粉末。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：布鲁克D-8 Advance X射线衍射仪、VG Escalab 220i XL X射线光电子能谱仪、日本电子JSM-6701F扫描电镜、Escort ELC-3133A LCR测试仪、Solartron 1296阻抗谱仪、日本电子JES-RES 3X电子自旋共振谱仪。
4：实验流程与操作步骤：
将粉末混合、球磨、干燥、煅烧、压片、烧结后，对其结构、微观结构和电学性能进行表征。
5：数据分析方法：
采用Rietveld精修处理X射线衍射数据，使用SMART软件分析阻抗谱，以及电子自旋共振谱分析。
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获取完整内容-
X-ray diffractometer
D-8 advance
Bruker
Phase formation analysis
-
SEM
JSM-6701F
JEOL
Morphological characterization
-
ESR spectrometer
JES-RES 3X
JEOL
Point defect characterization
-
X-ray photoelectron spectrometer
escalab 220i XL
VG
Chemical composition analysis
-
LCR meter
ELC-3133A
Escort
Dielectric permittivity and loss measurement
-
Impedance spectrometer
1296
Solartron
Impedance measurements
-
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