Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ba-Fe titanates in Peralkaline granite of the Ilímaussaq Complex, South Greenland

Cegiełka Małgorzata, Bagiński Bogusław, Macdonald Ray, Marciniak-Maliszewska Beata, Stachowicz Marcin

Acta Geologica Polonica

|

2022

|

Vol. 72, no. 1

1--8

EN

A peralkaline granite of the Ilímaussaq Complex, South Greenland, contains the rare mineral henrymeyerite [(Ba0.92Na 0.05Ca0.03) 1.0(Ti6.87Fe2+1.04Nb 0.03)7.9O 16], a low-Fe Ba titanate [(Ba0.74 Ca0.02Na 0.05) 0.8 (Ti4.9o Fe2+0.15Nb 0.04)5.1O 11], and an unidentified Ba titanosilicate. Both titanates show the coupled substitution 2Na+ + Si4+→ Ba2+ + Ti4+. The minerals are present as tiny crystals fringing ilmenite inclusions in an amphibole crystal and are thought to have formed during the hydrothermal stage of the granite’s evolution.

2

Preparatyka nanoproszków tytanianu baru metodą hydrotermalną

Wajler A., Sidorowicz A., Jach K., Węglarz H., Romaniec M., Diduszko R.

Materiały Ceramiczne

|

2016

|

T. 68, nr 2

105--109

PL

W pracy badano wpływ warunków syntezy hydrotermalnej nanocząstek BaTiO3 z użyciem azotanu, chlorku lub wodorotlenku baru oraz nanoproszku tlenku tytanu w temperaturach 100-200 °C. We wszystkich badanych przypadkach rentgenowska analiza fazowa potwierdziła istnienie BaTiO3. Jednakże, morfologia proszków uzyskiwanych w odmiennych warunkach zasadniczo się różniła. W przypadku zastosowania niższych temperatur syntezy (100-150 °C) cząstki miały postać wielościanów lub kształt gwiazd. Synteza w 200 °C pozwoliła na uzyskanie sferycznych cząstek, których rozmiar i stopień aglomeracji zależały od czasu procesu oraz rodzaju zastosowanych substratów.

EN

In this work the experimental conditions for growth of BaTiO3 nanoparticles in aqueous solutions using of barium nitrate, chloride or hydroxide were studied at 100-200°C. In all of the studied cases XRD proved the existence of BaTiO3 after hydrothermal synthesis. However, the morphology of the obtained powders was different. At lower temperatures (100-150 °C) star-like or polyhedron nanoparticles were observed. Synthesis at 200 °C allowed obtaining spherical particles of size and degree of agglomeration dependent on the process time and the type of the substrates used.

3

Charge pumping characterization of MISFETs with SiO2/BaTiO3 as a gate stack

Firek P., Głuszko G., Łukasiak L., Szmidt J., Jakubowski A., Sochacki M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2014

|

R. 90, nr 9

26-28

EN

The results of charge pumping measurements of MISFETs with SiO2/BaTiO3 as a gate stack were presented and discussed. The characterization method was used for verification of thershold voltage and trap density values obtained by static current-voltage (I-V) measurements.

PL

W pracy zaprezentowano i przeanalizowano wyniki pomiarów tranzystorów MISFET wykorzystujących dwuwarstwowy dielektryk SiO2/BaTiO3. Pomiary wykonano przy użyciu metody pompowania ładunku. Stosowana metoda charakteryzacji posłużyła do weryfikacji wartości napięcia progowego tranzystora oraz gęstości pułapek powierzchniowych uzyskanych w oparciu o pomiar statycznych charakterystyk prądowonapięciowych (I-V) tranzystora.

4

Ink-jet printed dielectric layers containing BaTiO3 nanopowders

Słoma М., Lenkiewicz K., Wróblewski G., Młożniak A., Jakubowska М.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2014

|

Vol. 55, nr 1

35-37

PL

Niniejszy artykuł przedstawia proces opracowania nowego atramentu dielektrycznego, zawierającego proszek tytanianu baru. Użyto specjalnie przygotowanego stanowiska do druku strumieniowego metodą pojedynczej kropli, przeznaczonego do badania opracowywanych atramentów. Parametry elektryczne sygnału sterującego, jak amplituda, szerokość impulsu i częstotliwość mają duży wpływ na poprawne tworzenie kropli z atramentu zawierającego BaTiO3. Obserwowano liniową zależność między amplitudą sygnału i prędkością kropli. Odległość między następującymi kroplami wpływa na jakość wydruków, szczególnie na prostoliniowość i jakość krawędzi. Odległość między drukowanymi punktami i ich wymiary zależą od odpowiedniego uformowania kropli. Badaliśmy kilka typowych zjawisk, takich jak efekt plamy kawy, czy efekt stosu monet a także problemy związane z tworzeniem pierwszej kropli. Otrzymano krople mniejsze niż 60 mikronów, pozwalające uzyskać linie o szerokości mniejszej niż 100 μm. Morfologię wydruków oceniano metodami interferometrycznymi i profilometrem stykowym. Zaobserwowano również wpływ temperatury podłoża na morfologię ścieżek. Stosowano temperatury do 80°C w celu przyspieszenia odparowania rozpuszczalnika. Otrzymano różne rodzaje linii, o pożądanej jakości, niejednorodnej szerokości oraz struktury schodkowej (efekt stosu monet).

EN

Elaboration of new dielectric ink which contains barium titanate powder is presented in this paper. Ink-jet printing drop-on-demand technique was used on single nozzle laboratory stand specially adapted for evaluation of synthesized inks. Electric parameters of control signal, like amplitude, width and frequency has a big influence on drop generation from BaTiO3 inks. Linear relationship between signal amplitude and velocity was observed. Distance of following drops has an impact on quality of prints, especially linearity and quality of the edges. Distance between printed dots and their dimensions are dependent on appropriate droplet formation. We have investigated some phenomena of ink such as “coffee ring” effect, “stacked coins” and “first drop problem”. Obtained drops were smaller than 60 μm with line width less than 100 μm. Morphology of printouts was evaluated with white light interferometry and contact profilometer. Influence of substrate temperature on line morphology was also evaluated. Temperature up to 80°C was used to increase solvent evaporating. Different types of lines were observed, including desirable uniform line, bulging effect, scalloped line and “stacked coins’’ structure.

5

Influence of vanadium dopping on dielectric properties of barium titanate ceramics

Stanuch K.

Czasopismo Techniczne. Chemia

|

2014

|

R. 111, z. 1-Ch

109--116

EN

The purpose of this article is to present the impact of vanadium substitution on the dielectric properties of barium titanate. Doping barium titanate (BaTiO3) by different ions such as vanadium V5+ provides the possibility of changing its dielectric properties. SEM images indicate the differences between pure BaTiO3 (BT) and Ba(Ti0.98V0.02)O3 (BTV2). Using dielectric measurements, the Curie temperatures (Tc) were calculated – they were found to be equal to 403 K and 396 K, respectively. Moreover, for BTV2 the Curie - Weiss temperature and the Curie constant (C) were determined (T0 = 368 K and C = 1.46 ×105 K, respectively).

PL

Domieszkowanie tytanianu baru BaTiO3 (BT) jonami innych pierwiastków, jak wanad V5+, umożliwia zmiany jego właściwości dielektrycznych. Obserwacje z wykorzystaniem SEM wskazują na różnice w strukturze mikrokrystalicznej między BaTiO3 (BT) a Ba(Ti0.98V0.02)O3 (BTV2). Z pomiarów dielektrycznych wyznaczono temperaturę Curie (Tc). Dla BT wynosi ona 403 K, a dla BTV2 396 K. Dla BTV2 określono również temperaturę Curie-Weissa oraz stałą Curie (T0 = 368 K and C = 1.46 ×105 K).

6

Diffused phase transition in polycrystalline (Ba0.70Pb0.30)(Ti0.70Sn0.30)O3

Ziętek D.

Czasopismo Techniczne. Chemia

|

2014

|

R. 111, z. 1-Ch

149--155

EN

In this paper, the method of manufacturing solid solution (Ba0.70Pb0.30)(Ti0.70Sn0.30)O3 (BP30TS30) is presented. Dielectric spectroscopy and scanning electron microscopy methods were applied to investigate the influence of doping by Pb and Sn on the physical properties of BaTiO3 (BT). It is shown that Pb and Sn substitutions change the temperature of phase transitions, their character and the maximum value of electric permittivity.

PL

W artykule przedstawiono metodę otrzymywania stałego roztworu (Ba0.70Pb0.30)(Ti0.70Sn0.30)O3 (BP30TS30). Badania przeprowadzone za pomocą spektroskopii dielektrycznej i skaningowej mikroskopii elektronowej miały na celu sprawdzenie wpływu domieszkowania jonami ołowiu i cyny na własności BaTiO3 (BT). Wykazano, iż domieszki Pb i Sn zmieniają zarówno temperaturę przemian fazowych, ich charakter, jak i maksymalną wartość przenikalności elektrycznej.

7

Wpływ modyfikacji na odporność cieplną i ogniową kompozytów PET/PPS/BT

Knitter M., Gintow K.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 3 (153)

201--204

PL

W niniejszej pracy zbadano wpływ nanocząstek ceramicznych na właściwości cieplne i palność kompozytów polimerowych. Przedmiotem badań były kompozyty na bazie politereftalanu etylenu (PET) modyfikowanego polisiarczkiem fenylenu (PPS) i tytanianem baru (BT). Materiały o stałym stężeniu PPS - 10% i zmiennym tytanianu baru: 0,05; 0,5; 1% wytworzono na drodze technologii wytłaczania i wtryskiwania. Określono odporność cieplną wytworzonych kompozytów poprzez oznaczenie temperatury mięknienia metodą Vicata oraz przeprowadzono próbę odporności ogniowej UL 94. Próba poziomego palenia wykazała, że wszystkie kompozyty należą do klasy szybkości palenia HB a wraz ze wzrostem zawartości BT, maleje czas poziomego palenia się próbek. Próba pionowego palenia potwierdziła tą tendencję. Wszystkie badane materiały sklasyfikowano do klasy palności V-2. Zauważono, że w porównaniu do czystego polimeru, modyfikowane polimery charakteryzowały się większą stabilnością procesu palenia. Badania temperatury mięknienia wykazały, że wraz ze wzrostem stężenia tytanianu baru, wzrasta temperatura mięknienia kompozytów PET/PPS/BT.

EN

In this study, the effect of nanoparticles on the properties of ceramic thermal and flame retardant polymer composites. The subject of the study were composites based on polyethylene terephthalate (PET) modified polysulphide sulfide (PPS) and barium titanate (BT). Materials with a fixed concentration of PPS - 10% and volatile barium titanate: 0.05, 0.5 and 1% were prepared by extrusion and injection molding. Specified thermal resistance of composites made by determining the method of Vicat softening temperature and fire resistance test was conducted UL 94. Attempting horizontal smoking showed that all belong to the class of composite burning rate and HB with increasing BT, decreasing the burning time of the horizontal sampling. Trying vertical burning confirmed this trend. All tested materials were classified into the class V-2 flammability. It is noted that, compared to the pure polymer, the modified polymers were characterized by a more stable combustion process. Softening point tests showed that with the increase in concentration of barium titanate, the softening temperature rises composite PET/PPS/BT.

8

Fabrication of 0.95BaTiO3-0.05Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 ceramics by conventional solid state reaction method

Nogas-Ćwikiel E., Suchanicz J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 4

1397--1399

EN

The possibility to obtain of ceramic solid solution between barium titanate and lead magnesium niobate by two-step sintering technique through conventional solid-state reaction method has been investigated. In the first step MgNb2O6 has been synthesized. In the second step 0.95BaTiO3-0.05Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 has been obtained using MgNb2O6, PbO and BaTiO3. The two-step sintering technique is effective for the synthesized of 0.95BaTiO3-0.05Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 ceramics. Single-phase (pyrochlore-free) ceramics with perovskite phase were obtained.

PL

Badano możliwość otrzymania ceramicznego roztworu stałego ty tanianu baru i niobianu ołowiu magnezu metodą reakcji w fazie stałej. Ceramikę otrzymano dwuetapowo. W pierwszym etapie zsyntezowano MgNb2O6. W drugim etapie z 0.95BaTiO3-0.05Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 otrzymano 0.95BaTiO3-0.05Pb(Mg1/3Nb2/3)O3. Użyta metoda dwuetapowa okazała się skuteczna dla otrzymania ceramiki 0.95BaTiO3-0.05Pb(Mg1/3Nb2/3)O3. Otrzymano jednofazową ceramikę o strukturze typu perowskitu. bez niepożądanej fazy pirochloru.

9

Wybrane właściwości strukturalne i magnetyczne elektroceramniki (BiFeO3)x-(BaTiO3)1-x

Kowal K., Lisińska-Czekaj A., Czekaj D., Jartych E.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2012

|

nr 2

25-30

PL

Przedmiotem niniejszej pracy były badania oddziaływań nadsubtelnych w roztworach stałych żelazianu bizmutu - tytanianu baru o wzorze ogólnym (BiFe03)x-(BaTi0 3)1-x dla różnych koncentracji BiFe03 (x = 0,7; 0,8 i 0,9). Materiał badań otrzymano metodą swobodnego spiekania w temperaturach T = 1073-1103K. Przeprowadzone pomiary mossbauerowskie i dyfraktometryczne wykazują związek pomiędzy zawartością BiFe0 3 a właściwościami strukturalnymi i magnetycznymi elektroceramiki. Zależność parametrów oddziaływań nadsubtelnych od x nie jest bezpośrednio związana z przejściami fazowymi w badanych materiałach.

EN

The aim of this article is to present the hyperflne interactions in the solid solutions of bismuth ferrite - barium titanate, described by the general formula (BiFe0 3)x-(BaTi0 3)1-x for different content of BiFe0 3 (x = 0,7; 0,8 and 0,9). The ceramics were synthesized at temperatures in the range of T = 1073-1103K by sintering method. The measurements of both Mossbauer spectroscopy and x-ray diffraction indicate the relationship between the content of BiFe03 and the properties of the electroceramics. However, the compositional dependence of the hyperflne interactions parameters does not harmonize with the phase transitions in this material.

10

Możliwości wytwarzania zaawansowanej elektroceramiki na bazie tytanianu baru metodą mechanochemiczną

Dulian P., Wieczorek-Ciurowa K., Bąk W., Kajtoch C.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2012

|

R. 109, z. 9-M

57--65

PL

W artykule przedstawiono mechanochemiczną syntezę jako alternatywną w stosunku do tradycyjnych, wysokotemperaturowych metod wytwarzania zaawansowanych ceramicznych materiałów elektrotechnicznych o strukturze perowskitu. Wykazano, iż mechanochemiczna synteza jest również skuteczną metodą modyfikacji właściwości BaTiO3 poprzez substytucyjne podstawienie obcych jonów. Określono również właściwości otrzymanych roztworów stałych.

EN

This paper considers mechanochemical synthesis as an alternative to the conventional, hightemperature method of manufacturing advanced electrical ceramic materials with a perovskite structure. Mechanochemical synthesis is also presented as an effective method for modifying the properties of BaTiO3 by substitution of foreign ions, and the effect of such substitution on the properties of the solid solutions is also discussed.

11

Influence of annealing on properties of barium titanate thin films

Firek P., Taube A., Szmidt J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 2

31-33

EN

Thanks to unique electrophysical properties, in particular piezoelectricity, a high dielectric constant and refractive index values, barium titanate (BaTiO₃ or BT] ceramic has been one of the most extensively investigated dielectric materials for electronic applications. This work presents barium titanate thin films, deposited on silicon substrates by means of Radio Frequency Plasma Sputtering (RF PS]. The BT samples were annealed in the presence of oxygen in the range of the temperature from 300 °C to 80O °C. We studied an influence of trie annealing process on structural and electrical properties of BT thin films. In order to obtain metal-insulator-semiconductor (MIS) structures, aluminum (Al] electrodes were evaporated on the top of both types of films (non-annealed and annealed). Electrical characterizations of MIS capacitors were investigated using current-voltage (I-V) and capacitance-voltage (C-V] measurements. The surface of both types of BT films was studied using scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM) techniques. Our results showed that annealing temperature in an oxygen atmosphere affected on crystal Unity, surface morphology and topography of BT films and also on their electrical properties.

PL

Dzięki unikatowym właściwościom elektrofizycznym. w szczególności piezoelektryczności, dużej wartości przenikalności dielektrycznej i współczynnika załamania światła, tytanian baru (BaTiO₃, BT] był jednym z najintensywniej badanych materiałów do zastosowań w elektronice. W tej pracy przedstawiono cienkie warstwy tytanianu baru wytworzone na podłożach krzemowych techniką rozpylania targetu w plazmie o częstotliwości radiowej. Próbki BT poddano procesom wygrzewania w atmosferze tlenu, w zakresie temperatur od 300 do 300°C. Na potrzeby pomiarów elektrycznych na powierzchnię warstw BT (niewygrzewanych i wygrzewanych) naparowano próżniowo glin. Powstała w ten sposób struktura MIS (metal-dielektryk-pólprzewodnik) z warstwą dielektryka z BaTiO3. Wykonane zostały pomiary prądowo-napięciowe (I-V] i pojemnościowe-napięciowe (C-V) dla uzyskanych kondensatorów MIS Powierzchnie obu typów warstw badano przy użyciu skaningowej mikroskopii elektronowej oraz mikroskopii sił atomowych. Przeprowadzone badania pokazały, że temperaturę wygrzewania w atmosferze tlenu wpływa na krystaliczność, morfologię i topografię powierzchni warstw BT oraz na ich właściwości elektryczne.

12

Materiały o dużej przenikalności elektrycznej wykorzystywane do konstrukcji układów pojemnościowych

Kogut K., Kasprzyk K., Zboromirska-Wnukiewicz B.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2010

|

Z. 248

161-174

PL

W pracy opisano metodę otrzymywania materiałów o dużej przenikalności elektrycznej, które mogą być wykorzystane do konstrukcji układów pojemnościowych. Przedstawiono wyniki pomiarów podstawowych parametrów elektrycznych i materiałowych otrzymanych próbek. Określono optymalną temperaturę wypalania materiałów, która dla próbek BaTiO3 nie domieszkowanych ZrO wynosiła ok. 1000°C.

EN

In this paper, the method of the obtaining the material with high electrical permittivity, which can be available to the capacitive constructions, was described. The results of the fundamental electrical and material parameters for the samples was showed. The optimal sintering temperature was determined, for the BaTiO3 samples unadulterated, without ZrO, this temperature was ca. 1000°C.

13

Zarys technologii mikrofalowych rezonatorów dielektrycznych wykonanych na bazie tytanianów baru typu Ba 6-3x Ln 8+2x Ti 18 O 54

Frender R., Zbrzeźniak E., Żebrowski M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

Vol. 51, nr 5

110-114

PL

W artykule omówiono niektóre zagadnienia związane z opracowaniem technologii nowej grupy dielektryków mikrofalowych opartych na tytanianach baru domieszkowanych jonami metali z grupy lantanu. Wzór ogólny omawianych dielektryków ma postać Ba 6-3x Ln 8+2x Ti 18 O 54 zaś jako Ln zastosowano pierwiastki Nd i La. Rezonatory wykonane z tych dielektryków charakteryzują się przenikalnością = 60...90, współczynnikiem jakości Q x f ≥ 5000 [GHz] oraz współczynnikiem temperaturowych zmian częstotliwości pracy T f [0,+200 ppm/K]. Rezonatory wykonano klasyczną technologią ceramiczną. Parametry dielektryczne zmierzono przy pomocy rezonatora pomiarowego metodą rezonatorową Rayleigh-Ritz'a. Pomiarów dokonano zarówno w temperaturze pokojowej jak i w funkcji temperatury w przedziale -10...+70°C.

EN

Certain problems connected with the development of technology of new microwave dielectrics, based on barium titanates, doped with metal ions from lanthanum group, are the subject of this paper. The general formula of the dielectrics under investigation is: Ba 6-3x Ln 8+2x Ti 18 O 54, where Ln stands for Nd or La. Resonators made of these dielectrics have the following parameters: permittivity = 60...90, quality coefficient Q x f ≥ 5000 [GHz] and resonant frequency temperature coefficient T f [0,+200ppm/K]. Resonators were manufactured using classical ceramic method. Dielectric parameters were measured using resonator with Rayleigh - Ritz method. The measurements were carried out in room temperature as well as in a temperature range of -10...+70°C.

14

Synteza, właściwości optyczne i elektryczne nanokrystalicznych materiałów BaTiO_3 domieszkowanych jonami ziem rzadkich

Pązik R., Stręk W., Nitsch K.

Wiadomości Chemiczne

|

2009

|

[Z] 63, 9-10

878-931

EN

The main goals of the presented paper were focused on synthesis of nanocrystalline BaTiO^3 materials doped with chosen rare earth ions (Eu^3+ and Yb^3+) utilizing sol-gel technique. Structure, morphology, optical and electrical properties were characterized. Size effects and their influence on the mentioned physicochemical properties were discussed. Strong effect of the dopant concentration on the structure of BaTiO_3 was found. In case of the Eu3+ ions doping results in stabilization of tetragonal phase of BaTiO^3 whereas addition of the Yb^3+ ions favors formation of the cubic structure. Besides that all introduced ions could be considered as inhibitors for the grain growth process. Moreover resulted powders showed co-existence of the tetragonal (ferroelectric) and cubic (paraelectric) phases. The amount of the tetragonal phase depends on the heat treatment temperature and concentration of the incorporated rare earth ions. The structural changes of a matrix were studied using the Eu^3+ and Yb^3+ ions as optical probes. Their luminescence properties were dependent on the sintering temperature. In case of the Eu^3+ ions we have found that the intensities of D→7F transitions increased with the increasing temperature. It means higher Eu3+ ions symmetry associates with higher temperature [1–4]. On the other hand in nano-crystals doped with Yb3+ ions a higher intensity of SHG (second harmonic generation) was observed in the tetragonal phase, whereas the isotropic cubic phase was detected by the absence of a SHG signal. Cooperative emission, indicating the presence of Yb3+ ion pairs, was easily detected in the cubic phase and not seen in the ferroelectric tetragonal structure [5]. BaTiO_3 nanoceramics were fabricated from the nanopowders using LTHP (low-temperature high pressure) sintering process [6, 7]. The impedance spectra indicated the complex nature of the effects appearing in the analyzed BaTiO3 nanoceramics. Four types of physical mechanisms contributing to the overall conductivity were found, namely hopping, diffusion, two relaxation mechanisms and the dc conduction. The studied samples show a ferroelectric-paralelectric phase transition observed for the higher frequency regions.

15

Ceramiczny, monolityczny element grzejny

Dziubak C., Jakubiuk T., Łosiewicz A., Mielcarek W.

Szkło i Ceramika

|

2009

|

R. 60, nr 5

7-11

PL

Monolityczny element ceramiczny o właściwościach dielektrycznych jest przeznaczony do ogrzewania gazów i cieczy w przepływowych grzejnikach takich jak: termowentylatory, opiekacze, podgrzewacze cieczy. Konstrukcja elementu w kształcie „honey-combu" warunkuje dużą powierzchnię wymiany ciepła z przepływającym medium oraz gwarantuje dużą wydajność i energooszczędność grzejnika, a właściwości chemiczne materiału ceramicznego sprawiają, że jest odporny na procesy utleniania. Do wytworzenia elementu grzejnego o określonych właściwościach wytypowano: tytanian baru i tlenek cynku, których strukturę krystaliczną modyfikowano dodatkami tlenków lub soli pierwiastków grup przejściowych i ziem rzadkich oraz karborund. Na podstawie wyników badań fizyko-chemicznych otrzymanych tworzyw ceramicznych i interpretacji właściwości użytkowych odpowiednio do ich składu chemicznego, do wykonania grzałki zgodnie ze specyfikacją wytypowano tworzywo na bazie tlenku cynku i karborundu.

EN

Monolithic ceramic element of required dielectric properties is designed for heating gases and liquids in flow heaters such as: heating fans, toasters, liquid heaters. Element construction in " honey comb" form cause a large surface of heat exchange to fluid flow and guarante high calorific effect and energy-saving of heater. Chemical properties of ceramic material cause its resistance to oxidation. It has been selected raw materials: barium titanate, zinc oxide and carborundum, to produce heating elements of required properties. Crystalline structure of these materials has been modificated by additon: oxides or salts of intermediate groups and rare earth elements. On the basis of physical-chemistry tests results of produced ceramic materials, and interpretation of functional quality, accordance with their chemical composition, there has been decided to produce heater based on carborundum.

16

Wytwarzanie, trawienie plazmowe i właściwości cienkich warstw BaTiO3 do zastosowań elektronicznych

Firek P., Werbowy A., Kwietniewski N., Szmidt J., Olszyna A., Ćwil M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 9

62-68

PL

Warstwy tytanianu baru o grubości rzędu 100 nm wytworzone zostały na podłożach krzemowych (Si (100) typ n, p = 1 - 20 Ω cm) technikami ablacji targetu BaTiO3 + La2O3 (2% wt.) w plazmie impulsowej oraz rozpylania w plazmie o częstotliwości radiowej (13,56 MHz). Powłoki zostały scharakteryzowane metodami badania ciała stałego, takimi jak: skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM), mikroskopia sił atomowych (AFM) oraz spektroskopia mas jonów wtórnych (SIMS), co umożliwiło określenie morfologii powierzchni oraz składu wytworzonego materiału [6]. W celu scharakteryzowania wybranych własności elektrofizycznych osadzonych warstw wytworzone zostały struktury MIS (metal-insulator-semiconductor). Na podstawie pomiarów ich wysokoczęstotliwościowych charakterystyk pojemnościowo-napięciowych (C-V) dla różnych częstotliwości oraz charakterystyk prądowo-napięciowych (I-V) wyznaczono wartości przenikalności dielektrycznej (maks. 25), rezystywności (maks. 5⋅1013 Ωcm) i wytrzymałości elektrycznej (maks. 4 MVcm-1 ) warstw oraz określono mechanizmy transportu ładunku elektrycznego przez materiał. Przeprowadzone zostały również procesy selektywnego trawienia badanych warstw w plazmie o częstotliwości radiowej (RF) przy różnych wartościach mocy RF oraz różnym składzie mieszaniny trawiącej (Ar + CF4). Największą szybkość procesu (30 nm/min) obserwowano dla maksymalnej dostępnej mocy (300 W) i przy użyciu czystej atmosfery Ar.

EN

Thin (100 nm) nanocrystalline dielectric films of lanthanum doped barium titanate were deposited on Si substrates by means of reactive pulse plasma (IPD) ablation of BaTiO3 + La2O3 (2 wt.%) target. Scanning electron microscopy and atomic force microscopy showed that the obtained layers were dense ceramics of uniform thickness with average roughness Ra = 2.045 nm and the average grain size of the order of 15 nm. Measurements of current-voltage (I-V) characteristics of metal-insulator-semiconductor (MIS) structures, produced by evaporation of metal (Al) electrodes on top of barium titanate films, allowed to determine the current transport mechanisms and leakage current densities (10-12 to 10-6 Acm-2) flowing through investigated layers as well as their dielectric strength, i.e. critical electric field intensity (EBR) which ranged from 0.2 up to even 4 MVcm-1. Capacitance-voltage (C-V) measurements of the same structures were performed in accumulation state showing that the dielectric constant value (εri) of films in best cases is close to 25. BaTiO3 nanocrystalline thin films were also selective plasma etched in the course of several experiments which varied in RF power as well as CF4/(CF4 + Ar) gas-mixing ratio. The maximum etch rate of approximately 30 nm/min was observed for the maximum power (300 W) and pure Ar plasma atmosphere.