[实用新型]一种钼承烧钵

说明书

本实用新型提供了一种钼承烧钵。钼承烧钵为长方体结构，长度方向的两侧面均匀开设有三排透气孔。该半导体陶瓷半导化工艺包括以下步骤：在密闭炉体中充满75％H₂+25％N₂的还原气体，给加热钼丝通电使其加热到1000‑1100℃；在钼承烧钵中装满待还原产品，在保证安全的前提下打开密闭炉体的一侧炉门，通过推送机构将承烧钵送进密闭炉体内的耐高温炉管中进行半导化。钼具有在高温还原气氛下不变形、耐高温、耐还原气氛不变色、不起皮，强度高的特点，使得半导体陶瓷半导化工艺中采用钼承烧钵替代Al₂O₃和不锈钢承烧钵，具有明显的改善工艺适应性的特点，长期来看钼承烧钵经济性更高。

技术领域

本实用新型属于半导体陶瓷技术领域，涉及到表面型半导体陶瓷生产过程中在还原气氛中的高温半导化工艺，尤其涉及一种用于半导体陶瓷半导化工艺的钼承烧钵。

背景技术

表面型半导体陶瓷电容器的主晶相是BaTiO₃为基料的II类瓷，A位有少量的Sr、Ca、Pb等元素取代Ba：B位有Zr、Sn等元素取代Ti。主要用以调整温度系数，即起移动居里温度的作用。所以基本上是属钛酸钡类瓷。此外在瓷料中还可能含有少量的Nb₂O₃、La₂O₃等施主杂质及AST等促烧剂。少量的CuO、Fe₂O₃、MnO₂等作为受主杂质。半导化之前瓷体的K值为103，半导化视在K值可达104-105。通常用挤制法成型以满足大批量生产，坯体膜厚150-600μm。其烧制工艺如下：

第一步：在1280-1350℃的空气中烧结成瓷片。在成瓷的同时还必须完成施主的杂质固溶的机制，即把Nb⁵⁺安插到Ti⁴⁺的位置上去，在BaTiO₃为基料的II类瓷基体中，由于该种ABO₃体系的结合力相对较弱(熔点较低)，这并不难完成；但在SrTiO₃为基料的瓷基体中，由于其晶格结合力强，通常要更高的反应温度或同时存在还原性气氛的作用之下，才能使Nb⁵⁺固溶到B位。当Nb⁵⁺固溶到Ti⁴⁺上时，瓷体也就初步具有了n型半导体特性.

第二步：在还原性气氛中处理，即在含H₂5-25％、N₂95-75％、或在氨分解的气氛中，于1000-1100℃下还原烧结半导化。其反应过程如下：

2BaTiO₃+H₂→2BaTiO_2.5+H₂O+V0

Ti⁴⁺→Ti³⁺+e

V0代表氧缺位、其浓度通常＜10mol％，当氧离子跑掉而形成氧缺位后，该缺位处便少了两价负电荷，晶格电场平衡的结果，氧缺位具有两价正电荷特性，习惯上以V0^··表示。V0^··的电行为俨然是一个两价正离子。E为电子电荷，在未激发之前，它是停留在氧缺位附近Ti³⁺上的介稳(弱联系)电子，受到热、电场等的激发之后将形成“自由”电子而参与电导。这时整个瓷片具有比较充分的电子电导特性、属于n型半导体。