压电元件材料一般有几类各类的特点是什么?

压电元件材料一般有几类各类的特点是什么?,第1张

据我所知,目前,压电元件材料一般有三大类,即压电晶体、压电半导体和压电陶瓷材料。压电材料中研究得比较早的压电晶体是石英晶体,它的机电性能稳定,没有内耗,它在频率稳定器、扩音器、电话、钟表等领域里都有广泛应用。此外,酒石酸钾钠、磷酸二氢胺、钽酸锂、铌酸锂、碘酸锂等晶体也都是比较好的压电晶体材料。压电半导体材料主要有CdS、CdSe、ZnO、ZnS、ZnTe、CdTe等IIB~VIA族化合物及GaAs、GaSb、InAs、InSb、AIN等Ⅲ~ⅤA族化合物。目前,在微声技术上用得最多的是CdS、CdSe和ZnO。压电陶瓷材料主要有钛酸钡(BaTiO3)、钛酸铅(PbTiO3)和锆钛酸铅。其中,钛酸钡是第一个被发现可以制成陶瓷的铁电体,钛酸钡单晶的介电常数各向异性显著,沿极化轴方向的介电常数比垂直于极化轴方向小得多,但极化陶瓷的各向异性比单晶小得多,陶瓷的介电常数与晶粒大小和密度有关。钛酸铅是一种典型的钙钛矿结构铁电体,其晶格结构与钛酸钡相似,钛酸铅晶体结构的各向异性大,矫顽电场又高,因此对致密的纯钛酸铅陶瓷很难获得优良的压电性能。钛酸铅陶瓷制备中的改性主要是通过添加物改善其工艺性能,以便获得电阻率较高又不开裂的致密陶瓷体。其中比较成功的途径是加入高价离子置换Pb2+或Ti4+,在晶格中生成A缺位。由于钛酸铅陶瓷介电常数低,机械品质因数高,适于高频和高温下应用。锆钛酸铅压电陶瓷是由锆酸铅和钛酸铅构成的固溶体压电陶瓷材料。锆酸铅(PhZrO3)也是一种具有钙钛矿结构的化合物,但在室温下却是斜方反铁电体。对锆钛酸铅固溶体压电陶瓷的改性主要途径是在化学组成上作适当地变化,即离子置换形成固溶体或添加少量杂质,以获得所要求的电学性能和压电性能。

半导体材料就是所谓的单晶硅。单晶硅就是晶体类型唯一的硅晶体。我们平时遇到的物体比如铁块,看上去方方正正的,但是微观上它是多种晶体类型混在一起的。生活中的晶体一般都是多晶型的。而制作半导体器件用的硅应为工业的要求必须是单一晶型的。制作太阳能电池的单晶硅要求低一些,纯度6个9,也就是小数点后6个9。而制作集成电路板的单晶硅要求高一点,至少是9个9。 光导纤维就是我们说的光纤,光纤传导是下一代传导主流。主要材料是二氧化硅,其实就是类似我们的玻璃,把它做成很细很细的丝状。玻璃的透光性很好。 我就是学半导体材料的,而且主要是单晶硅。看到了就顺便把我知道的告诉你。我也是刚刚步入这个专业,知道的还不太深,反正大致就是这个意思了。


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