Таблица 5.3. Некоторые характеристики и коэффициентытензочувствительности

"SCIENCE AND EDUCATION IN THE MODERN WORLD:
CHALLENGES OF THE XXI CENTURY" 
NUR-SULTAN, KAZAKHSTAN, JULY 2019
 
97 
TlInS
0,4
Se
1,6
2050 – 30225 
0,46 
(2 - 2,5) 

10
4
10 x 1,0 x 0,25 
TlInS
0,6
Se
1,4
2050 – 30330 
0,45 
(4 - 4,4 )

10
8
10 x 1,0 x 0,25 
Si < Ni > 
100 – 8000 
0,3 
- 
4 x 2 x 2 
Другая важная особенность кристаллов TlInS
2х
Se
2(1-х)
с точки зрения 
полупроводниковой тензометрии заключается в их значительной гибкости (упругости) и 
механической прочности на разрыв; например, кристаллы TlInSе
2 
при размерах 
0,25х1х10мм
3
выдерживают деформацию на изгиб до радиуса кривизны 6 – 8,2 мм.
Кристаллы TlInS
2х
Se
2(1-х)
, где 0 

х 

0,3, отличаются от всех известных в 
полупроводниковой тензометрии материалов еще и тем, что, как указывалось выше, 
особенности их кристаллической структуры обеспечивают раскалывание в нужном 
направлении на нитевидные образцы с зеркальными гранями и требуемой 
геометрической конфигурацией . Эта особенность и обеспечивает простейшую 
технологию изготовления тензодатчиков на их основе.
Таким образом, TlInS
2х
Se
2(1-х)
, благодаря высокой тензочувствительности, 
значительной гибкости и способности раскалываться на желаемые нитеобразные 
пластинки с зеркальными гранями по направлению максимального пьезорезистивного 
эффекта [001], являются эффективными материалами для электронной техники. 
Исходя из экспериментальных результатов, на основе 4 –х
эллипсоидной модели [5], строения энергетических зон предложен механизм 
тензорезистивного эффекта в кристаллах TlInS
2x
Se
2(1-x)
. Согласно этому механизму, 
тензорезистивный эффект обусловлен изменением положения экстремумов зон в точках 
Г, Т и N под действием деформации и переливанием носителей из одной долины в 
другую. При растяжении кристаллов вдоль [001] происходит сжатие по направлениям 
[100] и [110].
В результате экстремум Г на оси [001] поднимается, а экстремумы Т и N, 
соответствующие направлениям [100] и [110], опускаются и носители переливаются из 
долин Т и N в долину Г и вклад этих зон в электропроводность изменяется, изменение 
электропроводности оказывается отрицательным. При сжатии кристаллов все 
происходит в обратном направлении, что приводит к положительному изменению 
электропроводимости.
На основы указанных преимуществ монокристаллов TlInS
2x
Se
2(1-x)
нами 
созданных тензометрических измерительных преобразователей, с помощью которых 
можно решать следующие многообразные задачи в нескольких областях их применения: 
- исследования физических свойств материалов, деформаций и напряжений в 
деталях и конструкциях; 
- применение тензодатчиков для измерения механических величин, преобразуемых в 
деформацию упругого элемента; 
- применение тензодатчиков в медицинской практике, дляодновременного 
определения температуры в различных точках тела человека, методом многоточечного 
тензометрирования с точностью 0,01 градусов;
- в пульмонологических исследований можно применять для определения параметров
легких человека при дыхании, используя влияние упругой деформации грудной клетки 
методом пьезоэффекта, которые можно преобразовать деформацию монокристалла 
TlInSe
2
, вызванную приложенным к нему механическим напряжением, в электрический 
сигнал. Например, дыхательный объем (ДО), минутный объем вдоха (МОД), резервный 
объем вдоха (Ровд) и резервный объем выдоха (Ровыд), жизненную емкость легких 
(ЖЕЛ), задержку дыхания на вдохе и выдохе и др.

жүктеу/скачать 8,11 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: