新型熱釋電晶體的探索.pdf

1、熱釋電效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，為激光和紅外探測的應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。熱釋電探測器己廣泛應(yīng)用于軍事、衛(wèi)星測控、銀行、電力等部門。具有熱釋電性能的材料雖然很多，但是真正能夠?qū)嵱玫牟⒉皇呛芏?。在現(xiàn)有的熱釋電晶體中，TGS具有優(yōu)良的熱釋電性能，因此得以廣泛應(yīng)用，但其居里溫度較低，易退極化，給實際應(yīng)用帶來不便。因此本研究的目的是探索出新型的具有優(yōu)良品質(zhì)熱釋電晶體以滿足實際需要。 本文從晶體的結(jié)構(gòu)出發(fā)，用水溶液法生長了13種甘氨酸系列晶體，包括氯化鋅

2、甘氨酸、氯化錳甘氨酸、硫酸鋰甘氨酸以及摻質(zhì)TGS晶體。分析了晶體的結(jié)構(gòu)、形貌，并對其熱釋電系數(shù)，介電常數(shù)，介質(zhì)損耗，居罩點，自發(fā)極化強度及品質(zhì)因子及電滯回線進行了測試，利用x-射線粉末衍射以及紅外光譜分析了摻質(zhì)分子進入TGS晶體的情況。通過晶胞參數(shù)的計算證實了摻質(zhì)分子的進入所引起的TGS晶體結(jié)構(gòu)變化。 通過實驗發(fā)現(xiàn)，摻質(zhì)對TGS晶體的形貌、物理性能均產(chǎn)生了不同程度的影響。除摻10％三氟乙酸+5％丙三醇及摻10％乙醇酸TGS晶體外

3、，其他摻質(zhì)晶體的介電常數(shù)均小于純TGS。雙摻三氟乙酸和丙三醇的TGS晶體，當二者摻質(zhì)濃度一致時的性能要好于摻質(zhì)濃度不同時。摻質(zhì)為5％乙醇酸的TGS晶體最大熱釋電系數(shù)比純TGS約增加一倍，而晶體的介電常數(shù)僅為純TGS晶體的1/3，品質(zhì)因子約為純TGS的三倍，再一次證明摻入羥基、羧基有利于提高TGS晶體的性能。所有摻質(zhì)對TGS晶體的居里點并沒有明顯改善。 實驗中發(fā)現(xiàn)了一種新的氯化鋅甘氨酸化合物，并用四圓衍射儀進行了晶體結(jié)構(gòu)分析。該晶

4、體分子式為C<,4>H<,14>Cl<,2>N<,2>O<,6>Zn，Mr=322.44，C2/c空間群，晶胞參數(shù)α=1.4449 nm，b=0.69200 nm，c=1.2970 nm，β=117.890°。甘氨酸以[NH<,3><'+>CH<,2>COO<'->]兩性離子存在，Zn原子通過兩個Cl原子和甘氨酸分子中的O原子構(gòu)成扭曲的四面體配位，ZnCl<,2>(C<,2>H<,5>NO<,2>)<,2>原子團是中心對稱的，并且通過氫