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加工条件对(Ba1-xCax)(Ti0.9Sn0.1)O3无铅陶瓷结构、湿度传感及介电性能的影响
摘要： 本研究通过固相反应法详细报道了高质量无铅钙钛矿(Ba1-xCax)(Ti0.9Sn0.1)O3 (BCTS) (x = 0.0–0.1)陶瓷的制备指南。除x ≥ 0.06呈现纯四方相结构（经X射线衍射XRD验证）外，x = 0.0–0.04组分均表现出正交-四方相变(TO-T)。采用配备能谱仪的扫描电镜(SEM-EDS)检测烧结陶瓷的微观结构和纯度，发现高钙含量时晶界存在孔隙。场发射扫描电镜(FE-SEM)用于观察煅烧粉末传感膜的形貌，该材料通过丝网印刷技术制成湿度传感器。所有组分在室温0–98%相对湿度范围内均呈现较差的湿度敏感特性。热台显微镜(HSM)研究表明，获得完全致密结构的最佳烧结温度为1400°C。当x = 0.02时获得最高介电常数(εr = 46,515, 10 kHz)和压电系数(d33 = 510 pC/N)。研究对比了氧化铝坩埚与铂坩埚对粉末处理的影响，通过能谱分析表明氧化铝坩埚会导致陶瓷中引入不期望的铝元素，而加盖铂坩埚可避免此问题。
关键词： 无铅陶瓷、湿度传感、相形成、加工工艺、介电性能
更新于2025-09-23 15:23:52
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蓝宝石(0001)衬底表面波纹度与残余应力差异导致的机械成形弓形演变
摘要： 单晶蓝宝石凭借成熟的量产工艺、优异的物理特性（包括高热稳定性、机械稳定性和化学稳定性）以及适合生长高结晶度薄膜的晶格常数，已成为现代高科技电子和光学器件最广泛使用的衬底材料之一。当采用单晶衬底时，通常不可避免地会出现被称为"翘曲"的晶圆表面弯曲现象。由于翘曲会通过缺陷产生或界面不良应变降低沉积膜质量，因此在晶圆切片后需进行研磨、退火和抛光等工序以减小翘曲和表面粗糙度。虽然单晶蓝宝石具有足够高的硬度满足器件应用需求，但研磨后的表面波纹和晶圆内部残余应力仍会导致翘曲。本研究通过高分辨率X射线衍射和拉曼光谱技术，揭示了各晶圆加工步骤中翘曲演变的机理。我们发现单晶蓝宝石晶圆的翘曲主要由早期切片工序后不规则研磨表面决定。经过研磨和退火处理后，此类翘曲显著降低。然而额外的表面抛光会在表面施加应力，并因抛光面与背面之间的残余应力差异导致翘曲增加。虽然对背面进一步抛光可有效减小翘曲，但表面晶格仍保持应变状态。
关键词： 高分辨X射线衍射、加工工艺、残余应力、蓝宝石、弯曲、拉曼光谱
更新于2025-09-23 21:45:45