为了满足社会飞速发展过程中对电子器件的需求,人们对材料的要求趋于多功能化及环境友好化。具有良好介电和介电可调特性的多功能材料在发展介电可调器件上有良好的利用价值。传统电调电容器件依赖于接触式电场,因此,材料的光介电效应具备极高的研究价值,具有高光介电响应的无铅铁电陶瓷将有助于开发新型非接触式光电器件。本论文选择铌酸钾钠(KNN)基铁电陶瓷为基体,通过第二组元Ca(Ni_0.5Nb_0.5)O_3-δ(CNN),Sr(Ni_0.5Nb_0.5)O_3-δ(SNN)以及Ca(Co_0.5Nb_0.5)O_3-δ(CCN)的固溶以实现半导化,获得具有光介电响应的铁电半导体陶瓷。同时,通过Ni²⁺对K_0.5Na_0.5Nb O₃-Sr Zr O₃(KNN-SZ)透明陶瓷进行B位的掺杂改性,获得透明光介电陶瓷。本论文的主要研究内容如下:(1)系统研究了(1-x)(K_0.5Na_0.5)Nb O₃-x Ca(Ni_0.5Nb_0.5)O_3-δ(KNN-x CNN)陶瓷结构、光学、电学性能以及光介电响应。KNN-x CNN陶瓷的电滞回线从正常的P-E回线变为收缩的P-E回线,并且弥散指数从1.16增加到1.85,增强了弛豫行为。相结构逐渐由正交相演变为四方相,晶粒尺寸明显减小,从360nm减小到170nm。带隙从2.12e V降低到1.80e V。最后,在紫外光辐照下获得了明显的光介电响应,特别是在x=0.015时介电可调性达到387%。(2)系统研究了(1-x)(K_0.5Na_0.5)Nb O₃-x Sr(Ni_0.5Nb_0.5)O_3-δ(KNN-x SNN)陶瓷结构、光学、电学性能以及光介电响应。KNN-x SNN陶瓷的相结构逐渐从正交相演变为立方相。烧结后陶瓷的晶粒尺寸减小到150-180nm的亚微米级。带隙从1.56e V调整到1.17e V。实现了紫外-可见光区域内的高介电可调性,KNN-0.04SNN陶瓷在365nm光辐照下,在80Hz和100k Hz时分别获得了452%和18.1%的介电可调性,在440nm的光辐照下其介电可调性约为133.2%。(3)系统研究了(1-x)(K_0.5Na_0.5)Nb O₃-x Ca(Co_0.5Nb_0.5)O_3-δ(KNN-x CCN)陶瓷结构、光学、电学性能以及光介电响应。KNN-x CCN陶瓷的相结构均为典型的钙钛矿结构,陶瓷的晶粒尺寸相较于纯KNN陶瓷显著减小,基本保持在420-560nm范围内。光学带隙值降低到了1.05e V,同时获得了良好的光介电可调性,特别是在x=0.03时,80Hz下的介电可调性高达391%;在100k Hz的高频率下获得了10.1%的介电可调性,而介电损耗基本没有变化。弥散指数γ从1.29上升到1.99,由理想铁电体向弛豫铁电体转变。(4)系统研究了0.93K_0.5Na_0.5Nb O₃-0.07Sr(Ni_xZr_1-x)O_3-δ(0.93KNN-0.07SN_xZ_1-x)陶瓷结构、光学、电学性能以及光介电响应。0.93KNN-0.07SN_xZ_1-x陶瓷始终保持着高对称性的伪立方相结构,陶瓷的晶粒呈方形紧密排列,平均晶粒尺寸在210-250nm的范围内,带隙值降低到了2.81e V。当x=0.20时,0.93KNN-0.07SN_xZ_1-x陶瓷在紫外光下获得了233%的介电可调性,此时的最大透光率为36.5%。电滞回线变得细长,弥散指数范围为1.75-1.95,陶瓷的弛豫性得到增强。