氧化钨稀土掺杂

稀土掺杂方法能够影响氧化钨的微结构、相结构、非线性电学性质和介电特性。根据相关研究，稀土掺杂对氧化钨素所造成影响的主要结论有：

（1）稀土掺杂影响氧化钨晶粒的生长。钇和钇的小量掺杂限制晶粒生长，大量掺杂可以促进晶粒生长。镝和镧掺杂都能促进氧化钨晶粒生长。镱掺杂能抑制氧化钨晶粒的生长。样品的晶粒尺寸基本在10～20µm之间。能谱分析显示，掺杂物主要偏析在晶界出。

（2）稀土掺杂能明显抑制三斜相氧化钨的生成，使氧化钨单相化，从而改善氧化钨陶瓷在高电场下的电学稳定性。稀土掺杂能减小耗尽层中的离子迁移，使得样品在低电场下也具有稳定的电学性质，这说明氧化钨在低电压领域具有较好的应用前景。

（3）稀土掺杂的氧化钨陶瓷具有低的压敏电压和势垒电压，因此氧化钨特别适合于低压压敏电阻。

（4）稀土掺杂并不能提高氧化钨陶瓷的非线性系数。非线性系数基本上在2～5之内。

（5）稀土掺杂在不同程度上可以提高氧化钨的介电常数，整体上，大约可以提高1个数量级。介电常数的提高使得氧化钨更适合用于电容－压敏双功能材料。

（6）镝和镧掺杂的样品具有特殊的晶界相，在镝掺杂的样品中的晶界处出现多孔状物质，这种物质导电性较弱，使肖特基势垒得以形成，因此样品表现为非线性的伏安特性。镧掺杂的样品的晶界处出现棒状物质，这种棒状物质导电性较好，使得晶粒间的势垒消失，因此样品表现为线性的伏安特性。镧掺杂的样品的晶界电阻与晶粒电阻相差不大，但仍然具有较大的介电常数，这说明通常的晶界层势垒电容器模型不能很好的解释镧掺杂样品具有高介电常数的现象。