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热刺激电流测量理论与应用

日期:2021-04-21浏览:465次

热刺激理论是在介质物理的基础上发展起来的,研究这一理论的方法即热刺激法比较简单实用而且又能较准确地测量出某些物质(如电介质、绝缘材料、半导体、驻极体等)的微观参数,热刺激法是一面对材料升温一面进行测量,即非等温测量。由于材料(例如介电材料)中的荷电粒子的微观参数(如活化能H、松弛时间等)不同,用热刺激法就很容易将材料中的各种不同H或松弛时间的荷电粒子分离开来,从而求出各自的参数。因为热刺激电流与材料的这些参数(如H与松弛时间)密切相关,故它是一种研究介电材料、绝缘材料、半导体材料等的有效手段。

TSC是指当样品受到电场极化后,去掉电场,热激时,样品从极化态转变到平衡态的过程中,在外电路中得到的电流,称为热激退极化电流(Thermally StimulatedDepolarization Current-TSDC 或TSD)。当然,热激电流也可以是热激极化电流,即样品在同时加电场及线性升温时,从平衡态转变到极化态过程中的电流。

热刺激电流的基本理论

热刺激电流法(TSC:thermallyStimulated Current)是在研究介质物理的基础上建立并发展起来的,可用于研究介质的微观分子运动。通过TSC曲线可以比较方便地研究介质材料中陷阱、偶极子和可动离子的性质,准确地测量介质材料的活化能E或陷阱深度)、以及弛豫时间:等微观参数,近年来得到了广泛的重视。根据热刺激电流的测试阶段,热刺激电流法(TSC)具体可分为热刺激极化电流(TSPC:thermally Stimulatedplarization Currents)法和热刺激去极化电流(TSDC:thermallystimulateddeplarizationcurrents)法两种。

应用与展望

热刺激电流(TSC)法是一种运用宏观的物理方法来研究介质内部微观特性的重要实验手段。热激电流方法是用来研究高聚物内偶极松弛、陷阱参数、空间电荷的贮存和输运以及聚合物结构松弛与转变、分子运动特征等的有效方法。近年来,TSC方法在研究固体材料陷阱和它所控制电荷的贮存及输运中获得了广泛的应用,并已经发展成为研究固体材料的陷阱和它所控制电荷的贮存及输运的重要实验工具。

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