مشخصه یابی و بررسی خواص دی الکتریک الکتروسرامیک های نانوبلور پایه اکسید نیکل سنتز شده، به روش آلیاژسازی مکانیکی

پیشرفت روزافزون صنعت میکروالکترونیک، نیازمند ارتقای مواد الکترونیکی پیشرفته از جمله سرامیک­های دی­الکتریک با ثابت دی­الکتریک بالا برای کاربردهایی نظیر خازن­ها می­باشد. دی­الکتریک­های برپایه اکسید نیکل دسته­ای از این مواد پیشرفته می­باشند، که به علت داشتن ثابت دی­الکتریک بسیار بالا در محدوده دمایی گسترده، در سال­های اخیر مورد توجه محققان بوده­اند. در این پژوهش، سرامیک­ دی­الکتریک Li۰.۰۵Ni۰.۹۵O برای اولین بار به روش آلیاژسازی مکانیکی تولید شد. ساختار و ریزساختار پودرهای آسیاکاری شده در زمان­های گوناگون آسیاکاری، با استفاده از پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی گردید و آنالیز کمی الگوی XRD بر مبنای روش رتویلد صورت گرفت. بررسی­ها نشان­دهنده تشکیل پودرهایی با ساختار نانوبلور و اندازه ذرات زیرمیکرونی در طی آسیاکاری بود که اندازه بلورها و ذرات پس از آسیاکاری به مدت ۲۴ ساعت، به ترتیب به مقداری حدود ۲۰ نانومتر و ۲۰۰ نانومتر رسید. برای رسیدن به ترکیب دی­الکتریک مطلوب، پودر  Li۰.۰۵Ni۰.۹۵Oآسیاکاری شده به مدت ۲۴ ساعت و اکسید آهن (Fe۲O۳)، با یکدیگر مخلوط شدند و پس از سینتر، مورفولوژی قطعه Li۰.۰۵Fe۰.۰۲Ni­۰.۹۳O با استفاده از SEM مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد که اندازه دانه­ها هم­چنان در محدوده­ی پایین زیرمیکرونی باقی مانده است. با اندازه­گیری خواص دی­الکتریک نمونه­ Li۰.۰۵Fe۰.۰۲Ni­۰.۹۳O، به­وسیله دستگاه meter LCR در محدوده فرکانسی ۱۲۰ هرتز تا ۲۰۰ کیلوهرتز، ثابت دی­الکتریک بالا (حدود ۵۰۰۰) و اتلاف مناسب و پایدار (حدود ۹/۰) در فرکانس ۲۰ کیلوهرتز بدست آمد که تا فرکانس ۲۰۰ کیلوهرتز تقریبا ثابت باقی ماند.

Keywords:

سرامیک دی الکتریک , اکسید نیکل , آلیاژسازی مکانیکی , نانوبلور , ثابت دی الکتریک