[發明專利]極性納米工程化的弛豫PbTiOi鐵電晶體

有效

• 申請號: 201880056866.0
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN111133597B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 羅軍;W·S·哈肯貝格爾;李飛;張書軍;T·R·旭洛特
• 申請（專利權）人: TRS技術股份有限公司;賓夕法尼亞州立大學研究基金會
• 主分類號: H10N30/853
• 分類號: H10N30/853;H10N30/093;H10N30/097
• 代理公司: 廣州川墨知識產權代理事務所(普通合伙) 44485
• 代理人: 龍亮華

公開了弛豫PT基壓電晶體，其包括通式(Pbsubgt;1?1.5x/subgt;Msubgt;x/subgt;){[(Msubgt;I/subgt;,Msubgt;II/subgt;)subgt;1?z/subgt;(Msubgt;I’/subgt;,Msubgt;II’/subgt;)subgt;z/subgt;]subgt;1?y/subgt;Tisubgt;y/subgt;}Osubgt;3/subgt;，M是稀土陽離子；Msubgt;I/subgt;選自由Mgsupgt;2+/supgt;、Znsupgt;2+/supgt;、Ybsupgt;3+/supgt;、Scsupgt;3+/supgt;、和Insupgt;3+/supgt;組成的組；Msubgt;II/subgt;是Nbsupgt;5+/supgt;；Msubgt;I'/subgt;選自由Mgsupgt;2+/supgt;、Znsupgt;2+/supgt;、Ybsupgt;3+/supgt;、Scsupgt;3+/supgt;、Insupgt;3+/supgt;、和Zrsupgt;4+/supgt;組成的組；Msubgt;II’/subgt;是Nbsupgt;5+/supgt;或Zrsupgt;4+/supgt;；0＜x≤0.05；0.02＜y＜0.7；和0≤z≤1，如果Msubgt;I’/subgt;或Msubgt;II’/subgt;是Zrsupgt;4+/supgt;，則Msubgt;I’/subgt;和Msubgt;II’/subgt;是Zrsupgt;4+/supgt;。公開了用于形成弛豫PT基壓電晶體的方法，其包括：通過在第一煅燒溫度下煅燒混合氧化物來預合成前體材料，將前體材料與單一氧化物混合并在低于第一煅燒溫度的第二煅燒溫度下煅燒以形成喂入材料，并通過Bridgman方法從喂入材料中生成具有通式(Pbsubgt;1?1.5x/subgt;Msubgt;x/subgt;){[(Msubgt;I/subgt;,Msubgt;II/subgt;)subgt;1?z/subgt;(Msubgt;I’/subgt;,Msubgt;II’/subgt;)subgt;z/subgt;]subgt;1?/subgt;subgt;y/subgt;Tisubgt;y/subgt;}Osubgt;3/subgt;的弛豫PT基壓電晶體。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2017年9月1日提交的且名為Polar?Nanoregions?EngineeredRelaxor-PbTiO3?Ferroelectric?Crystals的美國臨時專利申請62/553,511的優先權，其全部內容通過引用合并于此。

技術領域

本申請涉及壓電晶體和形成壓電晶體的方法，更具體地，涉及二元/三元弛豫PT基壓電晶體和形成二元/三元弛豫PT基壓電晶體的方法。

背景技術

在過去的60年中，由于其高介電、壓電和機電耦合因子，鈣鈦礦Pb(Zr_xTi_1-x)O₃(“PZT”)鐵電陶瓷一直是諸如壓電傳感器、壓電致動器和醫用超聲換能器等電子設備商用市場上的主要壓電材料。具體而言，Pb(Zr_xTi_1-x)O₃(x＝0.52)的變晶相界(“MPB”)附近的成分與三方和四方鐵電相共存，表現出異常高的介電和壓電特性，這是由于兩個等效能態(即四方相和三方相)之間耦合而導致極化性增強的結果，從而在極化過程中實現了最佳的疇重定向。存在許多針對特定特性而工程化的PZT化學式，這些PZT化學式最終會增強其在許多應用中的用途。表1列出了示例性市售軟PZT陶瓷的性能。

表1.商用PZT5型陶瓷的壓電和介電性能。

¹TRS?Technologies?Inc.

²CTS?Corporation

³PI?Ceramic?GmbH