DE1182131B - Ferroelektrischer keramischer Halbleiter - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: C 04 b

Deutsche Kl.: 80 b-8/13

Nummer: 1182131

Aktenzeichen: M 56760 VIb / 80 b

Anmeldetag: 9. Mai 1903

Auslegetag: 19. November 1964

Die Erfindung betrifft in der Hauptsache ein Kondensatormaterial für halbleitende keramische Kondensatoren von Miniaturgröße und großer Kapazität, beispielsweise einen Nebenschlußkondensator, und ein ferroelektrisches halbleitendes, keramisches Material, welches in Hinsicht auf den Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes eine positive Charakteristik aufweist. Im allgemeinen ist der Temperaturkoeffizient des Widerstandes von keramischen Halbleitern negativ, d. h., es ist allgemein bekannt, daß der Widerstand mit steigender Temperatur abnimmt. Neuerdings sind jedoch auch Stoffe untersucht worden, die einen positiven Temperaturkoeffizienten des Widerstandes aufweisen (s. USA.-Patent 2 981 699, deutsches Patent 929 350 und britisches Patent 714 965). Im einzelnen betrifft das USA.-Patent 2 981 699 einen keramischen Formteil, der bei einer bestimmten Temperatur den normalen Temperaturkoeffizienten des Widerstandes hat und (A) 1 Mol wenigstens eines der folgenden Oxyde: Titandioxyd, Zirkonoxyd, Nioboxyd und Tantaloxyd, oder (B) insgesamt 1 Mol gebrannter Stoffe, die aus (a) 0,999 Mol von wenigstens einem der folgenden Oxyde: Bariumoxyd, Bleioxyd und Strontiumoxyd, und (b) 0,001 Mol von wenigstens einem seltenen Erdmetall in das Kristallgitter eingebaut oder die Menge seiner dreiwertigen substituierten Verunreinigung bei der Auflösungsgrenze bestehen, enthält. Das deutsche Patent 929 350 betrifft ein halbleitendes Material, das durch Brennen einer Mischung von Bariumtitanat mit Y und/oder Bi bei 1300 bis etwa 1400° C unter Atmosphärendruck mit 0,05 mm Hg Sauerstoffpartialdruck hergestellt wird, wobei der Zusatz von Y und/oder Bi 1,5 oder weniger Atomprozent beträgt und in Bariumtitanat an Stelle von Titan Si, Ge und Zr und an Stelle von Barium Ca, Sr und Pb zugesetzt werden können. Ferner betrifft das britische Patent 714 965 ein halbleitendes Material, das außer den genannten Zusatzstoffen Y und Bi 0,8 oder weniger Atomprozent eines der seltenen Erdmetalle enthält.

Außer diesen Patenten wurde in bisher veröffentlichten Berichten über Bariumtitanathalbleiter angegeben, daß Elemente von höherer Wertigkeit und ungefähr dem gleichen Radius oder höherer Wertigkeit als Barium und ungefähr dem gleichen Ionenradius allgemein zur Umwandlung von Bariumtitanat in einen Halbleiter geeignet sind.

Das oben angegebene USA.-Patent, deutsche Patent und britische Patent sind auf diesen Gedanken begrenzt. Das erfindungsgemäß verwendete Element Ag ist jedoch einwertig, d. h. von geringerer Wertigkeit als Barium, was von der obenerwähnten Idee völlig Ferroelektrischer keramischer Halbleiter

Anmelder:

Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Osaka

(lapan) >

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Leinweber

und Dipl.-Ing. H. H. Zimmermann,

Patentanwälte, München 2, Rosental 7

Als Erfinder benannt:¹
Kaneomi Nagase, Shimogyo-ku, Kyoto,
Hiromitsu Taki* Amagasaki-shi,
Tsuneharu Nitta, Osaka (Japan)

Beanspruchte Priorität:

Japan vom 9. Mai 1962 (18 937),

vorn 19. November 1962 (51758),
vom 20. Februar 1963 (8957),
vom 13. März 1963 (14 396) '

abweicht. Die Erfindung bezweckt, ein Kondensatormaterial für die halbleitenden keramischen Kondensatoren von Miniaturgröße und großer Kapazität, beispielsweise einen Nebenschlußkondensator, vor-

■ zuschlagen. Ein weiterer Zweck ist, ein ferroelekirisches halbleitendes keramisches Material vorzuschlagen, das positive Kennzeichen hinsichtlich des Widerstandes hat, so daß der Widerstand beim Erwärmen auf eine vorbestimmte Temperatur scharf ansteigt und innerhalb des gewählten Temperaturbereiches von wenigen Graden mehrere tausendmal höher wird.

In den Zeichnungen zeigen .

F i g. 1 und 2 die Kurven der Temperaturabhängigkeit der Flächenkapaeität und des Verlustwinkels eines keramischen Halbleiterkondensators, der aus dem erfindungsgemäßen ferroelektrischen keramischen Halbleitermaterial hergestellt ist;

F i g. 3 zeigt die Kurven der Temperaturabhängigkeit der Dielektrizitätskonstanten von üblichen Bariumtitanathalbleitern;

Fig. 4 zeigt ein Diagramm der Temperaturabhängigkeit des spezifischen Widerstandes eines

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wärmeempfindlichen Elementes, das aus dem erfindungsgemäßen ferroelektrischen keramischen Halbleitermaterial hergestellt ist;

F i g. 5 zeigt ein Diagramm der Temperaturabhängigkeit des Widerstandes von üblichen Bariumtitanathalbleitern;

F i g. 6 ist ein Diagramm der Temperaturabhängigkeit der Kennwerte von Proben mit gleicher Fläche, einmal ein halbleitender keramischer Kondensator aus der erfindungsgemäßen halbleitenden keramischen Substanz und zum Vergleich ein üblicher Bariumtitanatkondensator.

Das erfindungsgemäße ferroelektrische keramische Halbleitermaterial ist anders zusammengesetzt als die üblichen patentierten oder allgemein bekannten Materialien. Die Erfindung betrifft ein ferroelektrisches keramisches Halbleitermaterial, das durch Zusatz von 0,01 bis etwa 8,5 Molprozent Ag₂O, also dem Oxyd des einwertigen Elementes Ag, welches als Zusatzstoff von Y, Bi oder den seltenen Erdmetallen sehr verschieden ist, zu einer keramischen Stoffzusammensetzung mit Perovskitstruktur, bestehend aus Bariumtitanat allein oder Bariumtitanat, anderem Titanat, Zirkonat und Stannat, oder durch gleichzeitige Zugabe des Ag₂O und von 0,3 bis etwa 5,5 Molprozent TiO₂ und Brennen der Mischung der Ausgangsmaterialien direkt im Luftstrom oder im Strom eines neutralen Gases, wie

ίο N₂, Ar od. dgl., hergestellt wird.

Bei den üblichen keramischen Halbleitern, die Bariumtitanat oder Bariumtitanat, Stannat, Zirkonat und andere Titanate enthalten, ist die Dielektrizitätskonstante relativ hoch und der Verlustwinkel klein, während die Temperaturabhängigkeit der Kapazität groß ist, wie in Tabelle 1 und F i g. 3 angegeben. Offensichtlich haben also die üblichen keramischen Halbleiter sowohl Vorteile als auch Nachteile.

Tabelle 1 (Beispiele üblicher Zusammensetzungen)

	Zusatz	Brenn atmosphäre	1 Kc, 25° Dielektrische	C, 5 V (~) Verlustwinkel	Veränderung
Zusammensetzung	Molprozent		Konstante	°/o	der Kapazität mit der Temperatur 25 bis 85° C
Molprozent	O	Luft	1900	1,6	V.
50 BaO					+ 11,4
50 TiO2	O	N8	4250	43,7
50 BaO					+ 10,9
50 TiO2	O	Luft	2 580	1,5
95 BaTiO3					+52,0
5 BaSnO3	O	N2	5 065	56,0
95 BaTiO3					+41,3
5 BaSnO3	O	Luft	2200	1,5
95 BaTiO3					+64,4
5 BaZrO3	O	N2	4 890	56,0
95 BaTiO3				oder mehr	+ 59,1
5 BaZrO3	O	Luft	2310	2,0
97 BaTiO3					+37,7
3 SrTiO3	O	N2	7 560	47,3
97 BaTiO3					+30,0
3 SrTiO3	O	Luft	2030	2,3
96 BaTiO3					+ 15,6
4 PbTiO3	O	N2	4400	38,9
96 BaTiO3					+ 11,3
4 PbTiO3

Außerdem kann man einen Kondensator großer Kapazität unter Verwendung dieser keramischen Materialien nur herstellen, indem man die Fläche vergrößert und die Dicke verringert, was nur begrenzt möglich ist. Bei den erfindungsgemäßen ferroelektrischen keramischen halbleitenden Stoffen ist jedoch die Flächenkapazität bemerkenswert groß, die Temperaturabhängigkeit der Kapazität klein und der Verlustwinkel 5% °d^er darunter. So sind diese Materialien also sehr wertvoll für Nebenschluß- oder Kopplungskondensatoren auf Keramikbasis im Bereich niedriger Frequenzbänder.

Das erfindungsgemäße keramische Halbleitermaterial ist außerdem als wärmeempfindliches Element verfügbar, das durch positive Abhängigkeit des Wider-Standes von der Temperatur und einen plötzlichen Anstieg von einem relativ konstanten und niedrigen Wert des Widerstandes zu einem extrem hohen Widerstand innerhalb eines Temperaturbereiches von wenigen Graden gekennzeichnet ist. Der Temperaturbereich, in dem dieser Anstieg des Widerstandes stattfindet, kann auch durch Veränderung des Verhältnisses des Hauptbestandteiles, Bariumtitanat, und anderer Salze und Zugabe der erwähnten Zusatzstoffe in bestimmter Menge erfindungsgemäß geändert werden. Die so erhaltenen keramischen Materialien sind hinsichtlich dieser Kennzeichen sehr beständig, und diese Elemente lassen sich in elektronischen oder elektrischen Einrichtungen zur Temperaturregelung und zur Spannungsregelung zur Stabilisierung des elektrischen Stromes vielseitig und weithin verwenden.

Als Zusatzstoff werden 0,01 bis etwa 8,5 Molprozent Ag₂O allein oder gleichzeitig mit 0,3 bis etwa 5,5 Molprozent TiO₂ zu den Stoffzusammensetzungen, die die Perovskitstruktur bilden und aus Bariumtitanat, oder Bariumtitanat, Stannat, Zirkonat und anderem Titanat

bestehen, zugesetzt. Durch Brennen dieser Mischung in einer Atmosphäre von Luft oder einem neutralen Gasstrom, beispielsweise N₂, Ar usw., kann man ein ferroelektrisches Halbleitermaterial erhalten, welches sich durch hohe Flächenkapazität, geringen Verlustwinkel, geringe Temperaturabhängigkeit der Kapazität und positiven Temperaturkoeffizienten des Widerstandes auszeichnet. Das erhaltene Element ist graublau.

Die erfindungsgemäßen Wirkungen können kaum durch Zusatz von weniger als 0,01 Molprozent Ag₂O erzielt werden, während die Zugabe von mehr als 8,5 Molprozent unerwünscht ist, da die Abscheidung von Ag-Ionen merklich wird und man kaum ein vollkommenes keramisches Element erhalten kann. Wenn man es als Kondensatormaterial verwendet, wird der Verlustwinkel größer, und die Kapazität nimmt ab. Wenn man es für ein wärmeempfindliches Element verwendet, wird die positive Temperaturabhängigkeit des Widerstandes unerwünscht klein.

Der gleichzeitige Zusatz von Ag₂O und TiO₂ ist sehr wirksam, um leicht eine Ag-Lösung im Kristallgitter des Bariumtitanats zu bilden und großtechnisch gleichmäßige und feine keramische Halbleiter herzustellen. Diese Wirkung ist klein, wenn der TiO₂-Zusatz unter 0,3 Molprozent liegt. Es ist unerwünscht, mehr als 5,5 Molprozent zuzufügen, da dann die Korngröße des Elementes steigt und das keramische Element spröde wird.

Obgleich man durch Brennen in Luft gute Ergebnisse erhalten kann, ist das Brennen in einer Atmosphäre eines neutralen Gases, wie N₈, Ar od. dgl., zur Herstellung eines keramischen Halbleiters mit großer Flächenkapazität bei Verwendung als keramischer Halbleiterkondensator und einer weithin beständigen Temperaturabhängigkeit des Widerstandes bei Verwendung als wärmeempfindliches Element zweckmäßiger.

Die Erfindung wird erläutert durch die folgenden Beispiele, ohne sie zu begrenzen.

Beispiel

Da Bariumtitanat, Bariumstannat, Bariumzirkonat, Strontiumtitanat, Bleititanat u. dgl. hinsichtlich der molaren Zusammensetzung stöchiometrisch äquivalent sind, wurden bei der Herstellung der Probestücke die keramischen Ausgangsmaterialien, wie BaCO₃, TiO₂, ZrO₂, SnO₂, SrCO₃, PbO u. dgl., unter Zusatz einer kleinen Menge einer Tonsubstanz als Mineralisator und unter Zusatz von 0,01 bis etwa 8,5 Molprozent Ag₂O allein oder gleichzeitig mit 0,3 bis etwa 5,5 Molprozent TiO₂ nach der Erfindung hefgestellt. Sie wurden durch nasses Mischen während 24 Stunden in einer mit Gummi ausgekleideten Topfmtthle gemischt. Nach Verdampfen des Wassergehaltes wurden Scheiben von 20 mm Durchmesser mal l>0 mm unter einem Druck von ungefähr 1000 kg/cm⁸ gepreßt. Zum Brennen wurde ein Aluminiumgefäß benutzt. Zwischen die Probestücke wurde Zirkonoxydpulver gefüllt, um eine Reaktion der Probestücke miteinander zu verhindern. Zum Brennen in Luft wurde ein gewöhnlicher elektrischer Ofen verwendet. Ein dafür eingerichteter Ofen wurde zum Brennen im Neutfalgasstrom von N₂, Ar od. dgl. verwendet. Die die Zusatzstoffe Ag₂O und TiO₂ enthaltenden Probestücke wurden einmal 2 Stunden bei 1300 bis 1450°C dem Haüptbfennen unterworfen.

In einigen Fällen wurde beim Brennen der üblichen keramischen Produkte das Ausgangsmaterial vorher einmal bei niedriger Temperatur geglüht. Dann wurde nach dem Mahlen, Mischen und Füftnen gebrannt. Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen keramischen Halbleitermaterials, -welches Ag₂O oder Ag₂O und TiO₈ enthält, ist das Glühen nicht notwendig, sondern die Mischung der Ausgangsstoffe wird direkt gebrannt. Für das Glühen der Hauptamsgadigsmatefiälien benötigt man viele Behanätungen, so daß man nur schwer die Lösung der Silberkamponente in der Bäriumtitanatkomponente erzielen und gute Kennzeichen erhalten kann.

Bei der Verwendung des so erhaltenen Elementes zur Herstellung des halbleitenden keramischen Kondensators wurden Silber- oder andere Elektroden auf beide Oberflächen des Elementes gedruckt, oder die Elektrode wurde nach einem anderen Auftragverfahren gebildet, worauf die Messung durchgeführt wurde. Bei der Verwendung als wärmeempfindliches Element wurde die Messung durchgeführt, nachdem man an beiden Oberflächen des Elementes die Elektrode mit Ohmkontakt, z. B. Indiumlegierung, angebracht hatte.

Die elektrischen Kennzeichen der erfindungsgemäß erhaltenen halbleitenden keramischen Kondensatoren sind in Tabelle 2 aufgeführt, und die charakteristischen Kurven von jeweils einem; Beispiel jedes Falles Sind in F i g. 1 gezeigt. Die Tabelle 3 gibt die elektrischen Eigenschaften bei der Verwendung als wärmeempfindliches Element, und Fig. 4 zeigt für jeweils ein Beispiel jedes Falles der Tabelle 3 eine Kurve, wobei die an der Kurve angegebene ZaW der Nummer des Materials in Tabelle 3 entspricht.

Tabelle 2
(Beispiele erfindungsgemäßer Zusammensetzungen)

	Zusammensetzung	Zusatz	Brenn atmosphäre	1 Kc, 25ό Flächenkapazität	C, 5V(~) Verlustwinkel	Veränderung
Nr.	Molprozent	Molprozent		pF/cm2		der Kapazität mit der Temperatur 25 bis 85° C
	50BaO	Ag2O 1,0	Luft	26 000	5,0	"/·
1	50 TiO2					+ 9,9
	50BaO	Ag2O 1,0	N2	182 300	4,8
2	50 TiO2					+ 8,7
	50BaO	Ag2O 0,4	N2	238 000	4,4
3	50 TiO2	Ti2O 1,0				+ 9,8

Tabelle 2 (Fortsetzung)

	Zusammensetzung	Zusatz	Brenn atmosphäre	1 Kc, 25° Flächenkapazität	C, 5 V (~) Verlustwinkel	Veränderung
Nr.	Molprozent	Molprozent		pF/cm*	°/o	der Kapazität mit der Temperatur 25 bis 850C
	96 BaTiO3	Ag2O 0,4	N2	329 000	4,8
4	4 BaSnO3	TiO2 1,5				+ 12,0
	96 BaTiO3	Ag2O 0,8	N2	139 300	5,0
5	4 BaSnO3	TiO2 5,6				+ 11,7
	96 BaTiO3	Ag2O 1,4	N2	594 200	3,9
6	4 BaSnO3	TiO2 1,0				+ 10,9
	95 BaTiO3	Ag2O 1,0	Luft	69 500	5,0
7	5 BaSnO3					+ 17,3
	95 BaTiO3	Ag2O 1,0	Ar	206 400	4,6
8	5 BaSnO3					+ 14,5
	95 BaTiO3	Ag2O 5,0	Ar	134100	5,0
9	5 BaZrQ3	TiO2 4,0				+ 13,3
	95 BaTiO3	Ag2O 1,0	N2	305 200	4,7
10	5 BaZrO3	TiO2 1,5				+ 12,8
	90 BaTiO3	Ag2O 1,8	Luft	135 000	4,9
11	10 BaZrO3					+ 10,3
	90 BaTiO3	Ag2O 1,8	N2	496 000	3,3
12	10 BaZrO3					+ 10,2
	90 BaTiO3	Ag2O 1,8	Ar	491000	4,0
13	10 BaZrO3					+ 10,0
	97 BaTiO3	Ag2O 0,09	N2	440 000	4,3
14	3 SrTiO3	TiO2 1,0				+ 10,3
	97 BaTiO3	Ag2O 8,3	N2	206 300	5,0
15	2 SrTiO3	TiO2 3,0				+ 12,6
	1 BaSnO3

Tabelle 3
(Beispiele erfindungsgemäßer_; Zusammensetzungen)

	Zusammensetzung	Zusatz	Brenn- · atmosDhäre	1.0 V (=)	■10*	(Ω-	-cm)
Nr.	Molprozent	Molprozent		Spezifischer Widerstand		bei	1500C
	50 BaO	Ag2O 0,09	Luft	bei Normaltemperatur	•103	1,5	•10s
1	50 TiO2			2,3
	50BaO	Ag2O 0,09	N2		10*	1,1	•106
2	50 TiO2			2,5
	95 BaTiO3	Ag2O 0,04	Luft		102	4,3	■ 10s
3	5 BaSnO3			3,7
	95 BaTiO3	Ag2O 0,04	N2		103	2,9	■ΙΟ5
4	5BaSnO3			6,2
	95 BaTiO3	Ag2O 1,5	Luft		102	1,6	• 106
5	5 BaSnO3	TiO2 1,5		3,4
	95 BaTiO3	Ag2O 1,5	N2		103	1,0	• 106
6	5 BaSnO3	TiO2 1,5		1,9
	97 BaTiO3	Ag2O 6,5	Luft		103	5,4	•10*
7	3 BaZrO3	TiO2 3,2		9,7·
	97 BaTiO3	Ag2O 6,5	N2		103	3,0	•10*
8	3 BaZrO3	TiO2 3,2		1,5·
	97 BaTiO3	Ag2O 6,5	Ar		• 102	2,9	• 10*
9	3 BaZrO3	TiO2 3,2		2,7·
	97 BaTiO3	Ag2O 0,8	N2		103	4,5	•105
10	3 SrTiO3			1,15
	97 BaTiO3	Ag2O 1,0	Luft		102	2,2	• 105
11	3 SrTiO3	TiO2 0,7		3,8·
	97 BaTiO3	Ag2O 1,0	N2		10«	8,8	•10B
12	3 SrTiO3	TiO2 0,7		2,6·
	95 BaTiO3	Ag2O 6,7	Luft			6,6	■ 106
13	5 SrTiO3	TiO2 4,8		2,7·

Tabelle 3 (Fortsetzung)

10

	Zusammensetzung	Zusatz	Brenn- atmosühäre	1,0 V (=)	bei 1500C
Nr.	Molprozent	Molprozent		Spezifischer Widerstand (Ω — cm)	7,9 · 10B
	95 BaTiO3	Ag8O 7,8	N2	bei Normaltemperatur
14	5 SrTiO3	TiO2 4,8		8,1 · 10a	6,0 · 10B
	95 BaTiO3	Ag2O 7,8	Ar
15	5 SrTiO3	TiO2 4,8		1,1 · 103	6,1 · 10s
	92 BaTiO3	Ag8O 1,0	Luft
16	8 SrTiO3			3,9 · 108	3,0 · 10s
	92 BaTiO3	Ag8O 1,0	N2
17	8 SrTiO3			5,0 · 10*	9,3 · 10*
	97 BaTiO3	Ag2O 2,8	N8
18	3 PbTiO3			4,6 · 10a	7,1 · 10*.
	94 BaTiO3	Ag8O 1,2	N2
19	6 PbTiO3	TiO2 0,5		5,0 ■ 10a	5,6 · 10*
	94 BaTiO3	Ag2O 1,2	Ar
20	6 PbTiO3	TiO2 0,5		4,9 · 10a

F i g. 1 zeigt die kennzeichnende Kurve der Flächenkapazität in Abhängigkeit von der Temperatur für die keramischen Halbleiterkondensatoren aus dem erfindungsgemäßen ferroelektrischen Halbleitermaterial. Die Zahlen in der Figur beziehen sich auf die in Tabelle 2 angegebene Nummer des Beispieles.

Die Flächenkapazität nimmt ab, wenn der Zusatz von Ag₈O und TiO₂ größer als der von Nr. 9 ist. Hinsichtlich der Brennbedingungen erhielt man ein gutes Ergebnis durch Brennen eines Probestückes im Stickstoffstrom.

Zur Erzielung einer großen Flächenkapazität war die Verwendung von BaTiO₃ — BaSnO₃ oder BaTiO₃ — SrTiO₃ als Hauptkomponente besser als BaTiO₃ allein.

F i g. 2 zeigt die Wechselspannungscharakteristik der in F i g. 1 gezeigten Proben. Die Kapazitätsveränderung bei Spannungswechsel war für jede Probe sehr klein.

F i g. 4 zeigt die Kurven des spezifischen Widerstandes in Abhängigkeit von der Temperatur für wärmeempfindliche Elemente gemäß der Erfindung, wobei die Zahlen in der Figur auf die Proben der Tabelle 3 und die dort angegebenen Nummern verweisen. Bei Zusatz einer größeren Menge Strontiumtitanat im Vergleich mit Bariumtitanat, wie in Nr. 17, bewegt sich die Curie-Punkt in Richtung auf niedrigere Temperatur, so daß der Anfangspunkt des Anstieges des spezifischen Widerstandes sich verändert.

Mit steigendem Zusatz von Ag₂O und TiO₂, wie in Nr. 14 gezeigt, wird der Anfangspunkt des Anstieges des spezifischen Widerstandes unbestimmt (gentle). Bei Probe Nr. 3 ergab das Brennen in Luft die positive Abhängigkeit des Widerstandes von der Temperatur, während der spezifische Widerstand bei Normaltemperatur etwas hoch lag.

F i g. 5 zeigt die Abhängigkeit des spezifischen Widerstandes von der Temperatur von üblichen Bariumtitanatelementen. Diese haben alle eine negative Temperaturabhängigkeit.

F i g. 6 zeigt einen Vergleich der Kennzeichen des aus dem erfindungsgemäßen halbleitenden keramischen Material hergestellten Kondensators und dem üblichen Bariumtitanatkondensator, wobei man eine Silberelektrode gleicher Fläche (8 mm Durchmesser) anbrachte und die Probestücke in der geringsten großtechnisch herstellbaren Dicke, 0,2 mm, herstellte. Aus F i g. 6 ist der bemerkenswerte Unterschied der Kapazität ersichtlich. Die Kermzeichenkurven beziehen sich auf einen Fall, bei dem die Dielektrizitätskonstante des Bariumtitanatmaterials 9100 und die Flächenkapazität 120000 pF/cm^a für die halbleitenden keramischen Elemente war. Ein Vergleich des erfindungsgemäßen halbleitenden keramischen Kondensators mit dem üblichen keramischen Bariumtitanatkondensator zeigt einen bemerkenswerten Unterschied der Kapazität und auch der Abhängigkeit der Kapazität von der Temperatur. Das erfindungsgemäße Material ist also ausgezeichnet verwendbar zur Herstellung von keramischen Kondensatoren mit großer Kapazität.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Ferroelektrisches halbleitendes keramisches Material, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Silberverbindung in einer ferroelektrischen keramischen Zusammensetzung enthält, die aus Bariumtitanat oder Bariumtitanat und dem Titanat, Zirkonat und Stannat eines Erdalkalimetalls besteht.

2. Ferroelektrisches halbleitendes keramisches Material gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,01 bis etwa 8,5 Molprozent Silber, bezogen auf Ag₂O, enthält.

3. Ferroelektrisches halbleitendes keramisches Material gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,3 bis etwa 5,5 Molprozent überschüssiges Titan neben gleichzeitig 0,01 bis etwa 8,5 Molprozent Silber, bezogen auf Ag₂O, enthält.

4. Verfahren zur Herstellung eines halbierenden keramischen Metalls gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung der Ausgangsstoffe direkt in Luft oder einem neutralen Gasstrom von N₂, Ar od. dgl. gebrannt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 929 350;
USA.-Patentschrift Nr. 2 981 699;
britische Patentschrift Nr. 714 965.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

409 728/438 11.64 © Bundesdruckerei Berlin