单畴热释电双掺硫酸甘氨酸晶体的水溶液生长制造技术

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ＡＴＧＳＡ－［ｓ］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．本发明专利技术方法简便，安全，效果良好，宜于推广应用．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水溶液降温生长晶体的
硫酸甘氨酸(NH2CH2COOH)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，我们专利技术了一种双掺单面生长的方法，得到一种新型热释电晶体ATGSAs。本专利技术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，是本专利技术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。下面是本专利技术的一个具体实施例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。本专利技术方法所长的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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
双掺单畴热释电晶体ＡＴＧＳＡ↓［ｓ］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，本专利技术的特征在于，用砷酸部分取代硫酸，生成ＴＧＳ系列双掺晶体ＡＴＧＳＡ↓［ｓ］，采用单面生长技术，进行ＡＴＧＳＡ↓［ｓ］大单晶的生长。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：房昌水，王民，张克从，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]