CN86101972A - 双掺单畴热释电晶体ATGSAs的水溶液生长 - Google Patents

Abstract

双掺单畴热释电晶体ATGSA_s的水溶液生长，属于溶液降温生长晶体的技术领域。将甘氨酸，硫酸，L—丙氨酸和砷酸按比例溶于一定体积的蒸馏水中，装入生长瓶。在单畴性好的ATGSAs或ATGS上切取片状晶种，用夹具固定，沿(010)面推移生长。周期40天左右。本发明方法简便，安全，效果良好，宜于推广应用。

Description

本发明属于水溶液降温生长晶体的技术领域

硫酸甘氨酸(NH₂ CH₂ COOH)₃·H₂SO₄简称TGS，是一种较早发现的热释电晶体，但它存在退极化等缺点，后来人们又研制出改性TGS系列，在TGS中掺杂L-丙氨酸得到ATGS具有永久极化的性质，但要掺杂均匀却很困难；用硒酸取代硫酸所得TGSe，虽具有较高的热释电系数，但其居里温度(22.5℃)太低，室温下无法使用；氟铍酸取代硫酸长出TGFB晶体，虽能将居里温度大大提高，但由于毒性太大，原料昂贵，难以推广应用。

为了进一步改进已有TGS系列晶体的性能，生长出均匀掺杂而又性能良好的热释电材料，我们发明了一种双掺单面生长的方法，得到一种新型热释电晶体ATGSAs。

本发明是用砷酸部分取代硫酸，并掺入少量L-丙氨酸以防止退极化，得到ATGSAs。反应式如下：

其中掺入砷酸量占硫酸的20％～50％M，掺入L-丙氨酸量占甘氨酸的8％～18％M。

将配好的溶液装入生长瓶「5」中，瓶内外各有一支搅拌浆「2」，灯丝「3」加热，导电表「4」控温，温度计「7」精确指示水温，最外层是恒温水槽「1」，最初可选择单畴好的ATGS大片籽晶，方向垂直轴，以后可从已长出的ATGSAs上切取籽晶。将籽晶固定在晶种夹具「6」上，采用单面生长技术，沿(010)面推移生长。

附图1，是本发明所用的水溶液法晶体生长装置示意图，其中，1、恒温水槽，2、搅拌浆，3、加热灯管，4、控温导电表，5、生长瓶，6、籽晶夹与籽晶，7、温度计。

附图2，是产品的电滞迴线，(a)ATGSAs  (b)TGS。

下面是本发明的一个具体实施例：

560g甘氨酸，65gL-丙氨酸，180g硫酸，165g砷酸溶于1200ml蒸馏水，PH≈2.3，饱和点在45℃左右。溶液装入生长瓶后，先降温，0.1℃/天；再降温，0.3℃/天。选用已长出的单畴好的ATGSAs，解理出垂直b轴的晶片(4×6cm)，用籽晶夹固定后，伸入溶液中进行降温生长，40天左右为一周期。

单畴性好，热释电晶体性能才好。本发明方法所长的ATGSAs单晶就具有良好的单畴性，与TGS相比有着较高的偏压场(图2)热释电品质因数P/ε高出TGS近一倍是目前水溶液生长所得的P/ε值最高的晶体，下面是与TGS的数据比较：

         T        P              介电ε      tan

         (℃)  (×10^-8c/cm²·K)(KHz)   (KHz)TGS          49       3.1             39      5×10^-3 退极化ATGSA        49       4.33            30      5×10^-4 不退极化

本方法简便易行，成本较低，生产安全，便于推广应用。

Claims (4)

1、双掺单畴热释电晶体ATGSAs的水溶液生长，以甘氨酸与硫酸为原料，掺杂少量L-丙氨酸，用水溶液降温生长，本发明的特征在于，用砷酸部分取代硫酸，生成TGS系列双掺晶体ATGSAs采用单面生长技术，进行ATGSAs大单晶的生长。

2、如权利要求1所述的生长方法，其特征在于，从单畴性好的晶体中解理出垂直于b轴的片状籽晶，用夹具固定，沿(010)面向前推移生长。

3、如权利要求1所述的生长方法，其特征在于，掺入的L-丙氨酸量为甘氨酸的8％-18％M。

4、如权利要求1或2或3所述的生长方法，其特征在于，掺入的砷酸量为硫酸的20％-50％M。

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