近年来,随着电子元器件向着小型化、集成化、柔性化、系统化的方向发展,对作为电子元器件基础的材料提出了更高的要求。其中电介质材料作为电容器件的关键组成部分,采用稀土元素掺杂的方法来提高介电常数、降低介电损耗、提高其介电性能的温度和频率的稳定性具有重要的研究和应用价值。SrTiO₃基陶瓷为量子顺电体,是一种典型的立方钙钛矿结构的介电陶瓷材料,其常温的介电常数约为300,介电损耗要小于0.01,其宽温下的温度和频率的稳定性良好。本论文以SrTiO₃基介电陶瓷为基体进行研究,通过掺杂改性对其内部的缺陷产生的影响进行分析。本论文中首先通过不同的稀土元素La、Nd、Sm、Gd对SrTiO₃基陶瓷进行掺杂改性,选取的掺杂机制为Sr_0.97Re_0.02TiO₃（SRTO）、Sr_0.98Re_0.02TiO₃（SRT）,采用传统高温固相法制备的高介电常数介电陶瓷材料,当掺杂元素为Gd³⁺离子的时候,SGTO陶瓷的介电常数较高（>5000）,介电损耗较低（<0.03）,温度和频率的稳定性相对较好,而SGT介电陶瓷样品的介电常数较大（>6000）,介电损耗也较大（⁰.15）。这是由于稀土元素的不等价掺杂,导致在氧分压较低的气氛下烧结产生了大量的氧空位,氧空位电离形成大量的电子,电子同Ti⁴⁺离子结合形成Ti³⁺离子,使得陶瓷的介电常数增大。针对SGTO陶瓷和SGT陶瓷样品的介电弛豫峰进行拟合分析,SGTO介电陶瓷样品的介电弛豫激活能约为0.86 eV,略大于氧空位的二级电离,这是由于SGTO陶瓷内部引入了大量的锶空位V’_Sr,锶空位同氧空位偶合形成缺陷偶极子[V’_Sr-V_O^··],而SGT介电陶瓷样品的介电弛豫激活能约为0.30 eV,介电弛豫现象的引发原因是自由电子在Ti³⁺离子和Ti⁴⁺离子之间的跃迁。针对介电性能较优的的Gd³⁺离子掺杂的SrTiO₃基陶瓷材料,对其进行不同掺杂量的掺杂改性,制备不同掺杂含量的SGTO陶瓷和SGT陶瓷样品,掺杂量分别为0.01、0.02、0.04。其中当掺杂量为0.01的时候,SGTO0.01陶瓷的介电常数最大（⁵400）,介电损耗最小（<0.03）,SGT0.01陶瓷的介电常数也较大（⁶000）,介电损耗较小（<0.03）,随着掺杂含量的增加,陶瓷的温度频率稳定性变差。在对应掺杂量的SGT陶瓷的介电常数要比SGTO陶瓷高,这是由于SGT陶瓷内部的自由电子的浓度要高于SGTO陶瓷,因此陶瓷中Ti³⁺离子浓度也高于SGTO陶瓷,Ti³⁺离子对提高陶瓷介电常数有很大的影响。不同的掺杂量改变的的是陶瓷内部产生缺陷的浓度,对SGTO组分介电陶瓷样品的介电弛豫峰进行拟合计算,计算得到SGTO组分陶瓷样品三个组分的介电弛豫激活能均在0.80 eV左右,该介电陶瓷样品的介电弛豫现象是由于SGTO陶瓷内部产生大量的锶空位,锶空位和氧空位结合形成的缺陷偶极子[V’_Sr-V_O^··],而SGT组分介电陶瓷样品的三个组分的介电弛豫激活能在0.30 eV的附近,该介电弛豫现象是由于电子在Ti³⁺离子和Ti⁴⁺离子之间的跃迁。随着掺杂量的增加,SGTO陶瓷样品的介电弛豫峰向高温高频方向偏移。针对介电性能较好的掺杂量为0.01的SGTO和SGT陶瓷样品的交流阻抗谱分析,其电导激活能为0.90 eV附近,说明陶瓷的导电行为是氧空位的热运动。而通过在氧气气氛下烧结的SGT0.01介电陶瓷样品的介电弛豫峰没有被压宽但是出现的温度同空气气氛下烧结的向相同,说明自由电子的增加会使得介电弛豫的峰被压宽。