Способ определения тензочувствительности кристаллов Советский патент 1993 года по МПК G01B7/18 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения тензочувствительности кристаллов.

Целью изобретения является повышение точности определения тензочувствительности тонких кристаллов в направлении их толщины.

На фиг. 1 приведена тензобалка с установленным кристаллом и электродами; на фиг. 2 - эквивалентная электрическая схема образца; на фиг, 3 - зависимость относительного изменения сопротивления в направлении толщины кристалла от относительной деформации (1-CS2 (TCNQJa, 2-ТЕА (TCNQ)2; на фиг, 4 и 5 - зависимости коэффициента тензочувствительности от отношения ширины кристалла к его толщине (на фиг. 4 для C$2 (TCNQ)3. на фиг. 5 для TEA (TCNQfc).

П р и м е р 1. На тензобалке 1 с помощью связующего устанавливают кристалл 2 органического полупроводника CSz (TCNQfc (ион-радикальная соль цезий- тетрацианхи- нондиметан) со стороны узкой удлиненной грани. К противоположным широким граням кристалла с помощью проводящей пасты прикрепляют два (или четыре) электрода 3. Известны установка и методика определения деформации. С помощью потенциометра определяют сопротивление кристалла 2 в направлении толщины (это соответствует кристаллическому направлению 001}. Деформация растяжения или сжатия также осуществляется в том же на- правлении(в котором измеряется сопротивление кристалла. По относительному изменению сопротивления (AR/R0) при известной относительной деформации с, опре- деляют продольный коэффициент

00 N5

сл со

.N

тензочувствительности K (AR/Ro/Ј, где R0 - начальное значение сопротивления кристалла. При этом исследуют ряд кристаллов, имеющих следующие геометрические размеры: длина I - 0,6-1,0 мм (в направлении оси Х),ширина h 0,2-0,4 мм (в направлении оси Z), толщина d 0.10-0,15 мм (в направлении оси У). Параметр h/d лежал в интервале 1,5-4,0. На фиг. 3 (график 1) приведена зависимость AR( e )/R0 для одного из кристаллов. По результатам измерения К на всех кристаллах строится график зависимости К (h/d) (фиг. 4), который затем экстраполируют в область значений (h/d) и получают точное значение К0 7,1 при (h/d) 0. что является непосредственно экспериментально недостижимым.

Пример 2. В отличие от примера 1 измерения проводят на кристаллах органического полупроводника TEA (TCNQJa (ионрадикальная соль триэтиламмоний- тетрацианхинондиметэн) в направлении 100. Кристаллы имели следующие размеры: длина I 0,7-1,5 мм, ширина h 0,2-0,6 мм, толщина d 0,10-0,12 мм. Параметр h/d лежал в интервале 2,5-6,0. На фиг. 3 (график 2) приведена зависимость ДЯ( е )/R0 для одного из кристаллов. На фиг. 5 приведен график зависимости (-К) (h/d), экстраполяция которого в область значений (h/d) дает значение (-K0)f равное 1,4.

В примерах 1 и 2 были определены К0 на кристаллах, которые невозможно получить в виде крупных образцов. Для этих кристаллов предложенный способ позволяет повысить точность определения Ко.

Предложенный способ физически можно интерпретировать по эквивалентной

0

5

0

5

0

5

электрической схеме образца (фиг. 2). Здесь RI - сопротивление тех слоев кристалла, которые деформируются при деформации тензобалки, R2 - сопротивление недеформируемых при деформации тензобалки слоев кристалла. Изменение ширины кристалла h приводит к изменению Rz, a изменение толщины d изменяет как RI, так и Ra, а также отношение Ra/R i. При увеличении d возрастает R2/R1. Построение зависимости К от параметра (h/d) позволяет снизить влияние R2 на результат измерения тензоэффекта, как при (h/d) , что связано с утоньшением недеформируемой прослойки кристалла.

Формула изобретения Способ определения тензочувствительности кристаллов,заключающийся в том, что кристалл закрепляют на тензобалке, измеряют его сопротивление, нагружают тензо- балку, измеряют деформацию танзобалки и сопротивление кристалла после деформации и по изменению сопротивления кристалла и величине деформации определяют коэффициент К тензочувствительности кристалла, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения тензочувствительности тонких кристаллов в направлении их толщины, на тензобалке закрепляют кристаллы с различным отношением их ширины h к толщине d, после определения коэффициента К тензочувствительности кристаллов строят график зависимости величины К от соотношения h/d, экстраполируют график в сторону нулевого значения h/d и определяют при этом значении точное значение коэффициента Ко тензочувствительности.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения тензочувствительности кристаллов. Целью изобретения является повышение точности определения тензочувствительноети тонких кристаллов в направлении их толщины. Указанная цель достигается тем, что на тензобалке закрепляют кристаллы с различным отношением их ширины h к толщине d, после определения коэффициента К тензочувствительности кристаллов строят график зависимости величины К от соотношения b/d, экстраполируют график в сторону нулевого значения h/d и определяют при этом значении точную величину коэффициента К0 тензочувствительности. 5 ил.

фиН

i

-ЧшН 4

Фиг. 2.

сжатие

раст

фиг. 3

оО-о.

III IIIIiI

Фиг, 4

4 Z

о -о

IтiII

JL rf

Ј#. 5

Составитель Х.Каримов Редактор С.КулаковаТехред М.МоргенталКорректор М.Петрова

растяжение

фиг. 3

4 Z

о -о

JIi