中国粉体网讯 陶瓷电容器作为电容器的一个重要分支，在元器件的小型化进程中逐渐转向片式化，多层片式陶瓷电容器（MLCC）因其体积小、容量大等特点而成为用量最大、发展最为迅速的一种无源元件。其中C0G (NP0)类电介质，介电常数和损耗（tanδ<15×10-4）均比较小，具有最稳定的电气性能，随着温度、频率、电压与时间的改变其介电特性基本不发生变化，广泛应用于对性能稳定性要求高的高频电路。
在电子与通信信息的高速发展进程中，电子整机在小型化、高可靠性、高性能方面的需求，进一步推动了应用于通信领域的C0G (NP0)高频热稳定型MLCC需求量的迅速增加，使得其在未来的一段时间内都会具有广阔的前景。SrZrO3和CaZrO3均是具有潜力的MLCC用线性介质陶瓷材料，Sr和Ca互相固溶后形成的固溶体(Sr，Ca)ZrO3具有更高的Q值，根据李赫德涅凯对数混合定则，B位掺杂少量的Ti4+，可调节其介电常数温度系数近0。开发(Sr，Ca)(Zr，Ti)O3材料体系可获得在两端元系统中无法实现的特性，实现C0G类介质材料介电常数系列化，具有生产成本低，强抗还原性、高可靠性等优点，是当前C0G类介质陶瓷材料研究的热点。
近日，中国科学院上海硅酸盐研究所铁电陶瓷材料与器件课题组研究团队提出了通过设计容忍因子调控陶瓷微结构的策略，成功制备了正交相和立方相共存的(Sr，Ca)(Zr，Ti)O3介质陶瓷，大幅提升了材料的品质因数。在正交-立方相变界面处形成的共格相界面，由于应变驱动，共格相界面结构为高有序度的重构超晶格结构，该结构具有较低的晶格振动非简谐性。最终获得线性C0G类材料的品质因数为26300GHz，是文献报道最高值（13600GHz）的两倍，同时具有近零介电常数温度系数τe=-7ppm/℃（@-55℃~-125℃）。
Sr(Zr0.95Ti0.05)O3陶瓷的(a)TEM明场像，(b)、(c)、(d)和(e)对应的高分辨像，(f)和(g)傅立叶变换图像
(Sr0.7Ca0.3)z(Zr0.95Ti0.05)O3(0.98≤z≤1.04)陶瓷的介电特性、Ag峰的拉曼频移、FWHM、晶格结构a/c与其非化学计量比z的相互关联图
相关研究成果分别发表在Journal of Materials Chemistry C（2022），Ceramics International（2022）。
信息来源：上海硅酸盐研究所
（中国粉体网编辑整理/山川）
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