GB 11294-1989 红外探测材料中半导体光电材料和热释电材料常用名词术语.pdf

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1、中华人民共和国标准红外探测材料中半导体光电材料电材料常用名词术Commonly used terms for semiconductor photoelectric materials and pyroelectricmaterials in infrared detecting materials UDC 621. 315. 592 : 001. 4 GB 11294-89 降为SJ/T11067-96 本标准规定了红外探测材料中半导体光电材料和热释电材料常用名词的统一名称，并对其定义给以说明，同时对部分名词术语提出标准的符号。1 名词术语词条及1.1 半导体光电材料专用名词术语及其标准符号

2、列于表1: 表1rf 号名称符; 2. 1 禁带宽度F. , e!) Ji ,:. 3c GB 11294 89 非平衡载t班子浓度平衡载流子寿命射复合辐射寿命俄歇复合俄歇寿命外光电效应内光电效应本til:吸收本征吸收长4皮限杂j贡吸收杂质吸收长t皮限伯斯坦白莫斯效应敢于效率光电导本征yt电导杂质光电导光生伏特效应|光磁电效应在环效应品耳系数运耳效应弱磁场条件:&耳效应强磁场条件寝耳系数强度特性住耳边移斗L铭掺R错掺金化铅晒化铅锦化钢网化钢名!硝铺隶、储铺柔晶体组分1值暗锡铅、暗锡铅晶体组分.r亘续表1称符号电子:An空穴:Ap电子:rn空穴g飞R rA 可RH H Ge: Hg Ge : A

3、u PbS PbSe InSh InA、HgCdTe El1: HCT .c PbSnTe或PSTex 2.39 2.40 2.41 2.42 2.43 2.44 2.45 2.46 2.47 2.48 2.49 序号GB 11294二89导电类型热探针判定法标准雀耳样品标准霍耳测量法范得堡法链条雀耳测量法续表l名锦化锢晶体中杂质分布扩展电阻测量法确铺隶晶体组分r值密度测量法称求晶体组分I值X射线荧光光谱测量法硝锅菜晶体组分r值电子探针测量法磅锅菜晶体组分z值电解液-电反射光谱测量法铅晶体组分z值品格常数测量法.2热释电材料专用名词术语及其标准符号列于表2:表2序号名fj, 3. 1 极化极化

4、强度3. 2 电畴白发极化自发极化强度3. 3 介电损耗损耗角正切3. 4 热释电效应热释电体3. 5 热释电系数3. 6 铁电性铁电体3. 7 铁电相电相3.8 铁电居里温度3. 9 电滞线饱和极化强度余极化强度矫顽电场强度3. 10 退械化符号符 P P T打M川f口川II卫Zt目凶占P T, l飞八l r ( c , GB 11294 89 续表2序号名称符号3. 1 1 三甘氨TGS族钮酸鲤镜酸铿银酸银锁极化处理介电常数电容测量法损耗角正切电学测量法铁电居里温度介电常数峰值测量法TGS 3. 12 LT LN SBN :l. 13 3. 1+ ro l i t、3. 16 3. 1 7

5、 I热释电系数电荷积分测量法1.3 t生导体光屯材料和热释电材料通用名词术语及其标准符号列于表3: 表3序号名称符号l l -回溶体固溶体含金系膜二元系固液相线分离宽度固液向成分点化学计量比介电常数张量介电常数吸收系数吸收光谱f立错位错密度小品面E . 1 1. 3 1. 1 卢人口i 1. 6 1. 7 1. 8 1. l ) ( ! i 1. 1 2 小品面效应原生晶体晶体的原生态1. 13 晶体热处理1. 11 晶体的定向2 半导体光电材料专用名词术语定义及说明2. 1 结带宽度energy gap |叫体中电f间相邻允许基本能带相隔的能量范围称为禁带宽度，亦称为带隙(bandgap)。

6、常用符，;lf卫生乌表示，单位为eV。2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2. 7 2.8 GB 11294 89 半导体材料通常所提的禁带宽度是指价带顶到导带底的间隔值。禁带宽度泪度系数linear temperature coefficient of energy gap 材料的禁带宽度Eg和绝对温度T有如下关系:Eg = Eg(O) 1 + 绝对零度时的禁带宽度;., ( 1 ) 式中:Eg (0) 禁带宽度温度系数，表示材料的禁带宽度温度升高呈线性减少(或增加)的边，eV/K。态密度density of states 晶体单位体积中单位能量范围内单电子状态的数目称为晶体的态密度，常

7、用符号表示，其数!手表达式为:式中:tlN(E)是能量E附近能态密度的单位为eV/cm3。= tlN(E) tlE ( 2 ) t:.E。;tlE范围内所含的单电子状态的数目。杂质能级、杂质电离能impurity level , ir叩urityionmuon energy 含有杂质的晶体一般会在杂质附近形成局部允许的电子状态，相应的能级处在价带到导带的范IF) 中，这种能级称为杂质能级。晶体中杂质向导带释放电子或接受价带电子而自身成为电离状态所需的最小能量称为杂质电内能，常用符号E，表示，单位为eV。施主向导带释放电子所需的最小能量称为施主电离能，常用符号Ed表示;受主接受由价带激发跃迁而来

8、的电子所需最小的跃迁能量称为受主电离能，常用符号轧表示。费密能量、费密能级Fermi energy ,Fermi level 热平衡时，晶体电子系统中电子化学势的大小，即在指定温度(1)下系统中加入另外个电子所引起自由能的改变:EF工|李. ( 3 ) 白川!1 式中:T常数;EF 电子系统的费密能。它表示晶体在热平衡F被电子占据的几率叶的能态的能iit值，eV。在电子系统能带图中，表示费密能量与电子能级相对的位匠的能级称为电子系统的费密能级。电子有效质量，空穴有效质量electron effectivc mass , hole effective mass 将晶体中受晶体场作用运动着的电子在

9、外电场作用F动量改变的规律与粒乎在外力作用下功iiT按牛顿第二定律改变类比。电子具有一个与质草等效的张量，叫做有效质量张量。此张茧的:个忏征值的几何平均值称为电子有效质量。与价带顶附近的空穴所处的状态对应的电子的有效质量的负值，表征和牛顿第二定律类比飞穴(:外电场作用下所具有的质量，此质量称为空穴有效质量。其值为正值。电子有效质量和空穴有效质量分别用符号m，持或mu视和mh外或nzJ表示，两者的单位都;与kg，迁移率mobility 当导体或半导体中载流子受外电场作用时，在外电场不太强，以致载流子的漂移速度与电场强度成正比的情况r，单位电场产生的漂移速率称为漂移迁移率(driftmobilit

10、y) ，简称为迁移率。导带电子的迁移率常用符号p或n表示，价带空穴的迁移率常用符号h或比表示。迁移率的单位为m2/(V.s)。迁移率比mobility ratio GB 11294 89 中导体中导带电子的迁移率和价带空穴平均迁移率的比值称为电子空穴迁移率比(electron-hole mobility ratio)，简称为迁移率比。迁移率比常用符号b表示，是个无量纲的量，一般大于102. 9 它穴迁移率比hole mobility ratio 、f:导体中价带轻空穴和重空穴迁移率的比值称为空穴迁移率比。此堪常用符号bh表示，是个无量纲的茧.其值大于102.10 缺陷半导体defect sem

11、iconductor 化合物半导体若组分偏离化学计量;比造成的结构点缺陷起施主或受主作用，这样的半导体称为缺陷半导体。2. 11 补偿度compensatlvlty 同时含有施主杂质和受主杂质的杂质半导体中，数量较少的杂质的浓度与基本杂质的限度之比称为补偿度;对于缺陷半导体，所含数量较少的一种电活性缺陷或杂质放度与数世较多的A种电;后陀缺陷放度之比称为缺陷半导体的补偿度。补偿度常用符号C表示，此虽无量纲，其值常用百分数表示。2. 12 补偿半导体compensated semiconductor 包含等比例的施主和受主杂质或者包含的比例使电效应相等的杂质半导体，或背包含的两种局部能态使电效应相

12、等的缺陷半导体称为补偿半导体。2.13 牛二低载流子版度intrinsic carrier concentration (density) 结构完美的本征半导体在热平衡下在单位体积中由热激发产生的导带，电子价带空穴对的数目陈沟本征载流子浓度。实际上，理想纯净完全没有结构缺陷的半导体并不存在。通常把实际半E全体假设为理想纯净、没有结陶缺陷情形，或所含杂质和结构缺陷的影响可忽略时，估算在热平衡F单位体积rl由价带斗争带之间跃迁决定的导带电子m价带空穴对数目当作真本征载流子浓度。本征载流f浓度常用符号n，表示，此垦的单位为m302.14 多数载流子，少数载流子majority carriers ,m

13、inority carr川队非本11E半导体中，数目较多的一种载流子称为多数载流子，简称多f;数目较少的另-种载流F称为少数载流子，简称少子。如n型半导体中导带电子为多子.价带空穴为少+;而p刑半导体巾市低于本征激发温度下价带空穴为多子.导带电子为少子。2. 15 咔tl!，类哨conduction type 恨据才主导体是电子导电为主还是空穴导电为主.分别称为半导体的导电性为n咆手npn;o这样炖定的半导体导电性质称为半导体的导电类型。2.16 lI:平衡载流f浓度nonequilibrium (exce阳)carrierconcentration 当y:导体受外来作用时，产生比热平衡情况下

14、多余的载流子林为非平衡(或过剩)载流L单位体积中产宅的单种非平衡载流子数称为非平衡(或过剩)载流子放度。l千衡电子浓度和非平衡空穴浓度分别常用符号n和p表示。两种放度的单位都YJmi 2. 17 lt平衡载流f寿命nonequilibrium (exces时carrierlifetime 半导体中非平衡载流子在自由状态只会存在一定的时间，随即复合而消失。当外来作用撤掉!斤，非平衡载流子放度会迅速衰减下来，浓度从初值衰减到初111ft的1厅的时间称为非平衡载比一r(y, 待命。A般说，非平衡载流子的寿命与平衡载流子浓度及才|二平衡载流子浓度有关，浓度愈大。寿命;白211:在小注入的极端情况下，产

15、生的非平衡载吭子的寿命变为与非平衡载iJff浓度元关而iH!11材料本身特性及温度决定;在本征情况T，非平衡载流f的寿命最长。叶，干樵I载流子寿命简称为载流T寿命。GB 11294 89 非平衡电子寿命常用符号rn表示，非平衡空穴寿命常用符号rp表示。两种寿命的单位都为s0 2.18 辐射复合、辐射寿命radiation recombina tion ,radia ti ve lifetime 半导体中电子和空穴复合时，以光子的形式释放能量和动量的复合称为辐射复合。在间接禁带半导体中发生带间跃迁的辐射复合过程中，由于要满足动量守恒，同时还要吸收或发射声f。I!辐射复合过程决定的载流子寿命称为辐

16、射寿命，常用符号rR表示，单位为s。2.19 俄歇复合、俄歇寿命Auger recombination , Auger lifetime 平导体中导带电子和价带空穴复合时，不是通过释放光子来释放能量和动茧，而是同邻近另A个载流子相旦作用，把多余的动量和能量转移给该载流子，把它激发到更高的能态上去。这种机制称均俄歇复合。fB f我歇复合机制决定的载流子寿命称为俄歇寿命，常用符号rA表示，单位为So2.20 外yt电效应external photoelectric effect 某些固体材料受到外来光子照射时，若光子能量等于或大于材料的功函数，则会有电子从表面发射出来。这种现象称为外光电效应，亦称

17、为光电子发射效应(photoemissioneffect)。2.21 内光电效应internal photoelectric effect 半导体受到具有足够能量的外来光子照射时，会产生过剩载流子，这种现象称为内光电效应。2.22 -4王证吸收、本征吸收长波限intrinsic a bsorption , intrinsic long wavelength edge 半导体受到外来光子照射时，引起的价带电子跃迁到导带上去对入射辐射所产生的吸收称为本1lE吸收;入射光子的能量hv= hC/必须满足hc/二三Eg( It ) 才可能引起本征吸收仙一一光的频率，一一光的波长，C 方面ff在的界限称为

18、本征吸收长波限，单位为mo真空光速)。本在E吸收光谱在长i皮2.23 杂质吸收、杂质吸收长波限impurity absorption , impurity long wavelength edge 杂!贡t:寻体受到外来光子照射时，若能引起杂质电离，它对入射辐射的吸收称为杂质吸收;入射Ytf的能量hvhC/对杂质电离能E，必须满足hC/二三El( :i ) 才能叫起杂质吸收。杂质吸收的辐射波长的上限值称为杂质吸收长波限，单位为m。2. 24 (J斯坦莫斯效应Burstein-Mosseffect 某些半导体导带底附近或价带顶附近态密度较低，当导带电子或价带空穴放度较高而明显简并时，外来辐射激发

19、本征跃迁相应的最小跃迁能量等于禁带宽度加以一小量，材料的实际本征吸收长波限比禁带宽度相应的值短一些。这种效应称为伯斯坦莫斯效应或伯斯坦效应，亦称J;白斯tH莫斯位移(Burstein-Mossshift)或伯斯坦位移。2. 25 ILt f效率quantum efficiency 在|肯|体产生外光电效应时，发射的电子数与入射光子数之比，或半寻体产生内光电效应时，制射激发产生的单一种非平衡载流子的数目与入射光子数目之比称为量子效率。1ft f放率常用符号?表示，此量无量纲。2.26 光电导、本征光电导、杂质光电导photoconductance ,intrinsic photoconducta

20、nce ,impurity pho toconductance 半导体的内光电效应产生的非平衡载流子使样品的电导率增加，这种现象称为光电导。外米辐射使半导体价带电子激发跃迁到导带上去引起的光电导称为本征光电导。外来辐射使半导体样品中杂质能级电离引起的光电导称为杂质光电导。2.27 光t伏特效应photovoltaic effect 、马-种导体结型结构或半导体和金属接触结存在一内建势垒时，若有外来光子到达此势全阳GB 11294 89 近并使之产生内光电效应，则激发产生的过剩载流子被内建电场驱赶到势垒相应的a侧，从而在势垒两边产生一电压。这种现象称为光生伏特效应。2. 28 光磁电效应phot

21、omagnetoelectric effect 半导体样品一表面受到具有足够能量的外来光子照射，同时平行于该表面有一均匀磁场，如图l所示，则由于内光电效应在样品表面附近产生的过剩载流子向内扩散，同时受到磁场洛伦兹力作用，电子和空穴分别向样品垂直于磁场方向的两端偏移，从而在两端出现电压。这一现象称为光磁电效应，亦称为光电磁效应(photoelectromagneticeffect)。入射光子磁场半导体样白白V 图1光磁电效应2. 29 雀耳效应Hall effect 有电流流过的导体或半导体，当处在与电流垂直方向有一均匀分量的磁场中时，运动着的载流子受到磁场洛伦兹力作用发生偏转，结果导体或半导体

22、会在与电流和磁场都垂直的两侧形成一稳定的电势恙。这种现象称为霍耳效应。此横向电势差称为霍耳电势差，相应的电场称为霍耳电场。2. 30 崔耳系数Hall coefficient 雀耳效应中产生的霍耳电场EH和电流密度j及磁感强度茸的关系总可以表达为EH RHj X B ( 6 ) 式中系数RH称为霍耳系数，单位为m3/C。:岳耳系数和材料有关，还是磁场和温度的函数。2. 31 雀耳效应弱磁场条件、霍耳效应强磁场条件weak magnetic field condition for Hall effect , strong magnetic field condition for Hall eff

23、ect 8 产生雀耳效应所施加的磁场如果较弱，使样品的雀耳电动势和磁感应强度大小可当作成正比处理时，即若所施加的磁感应强度104/(V .5)7 ( 7 ) 融场满足这样的条件称为雀耳效应弱磁场条件。假如产生霍耳效应所施加的磁场很强，磁感应强度满足104/(V.5) B ; T ( 8 ) 此关于磁场的条件称为霍耳效应强磁场条件。在雀耳效应中，假如磁感应强度值大于弱磁场条件值，又小于强磁场条件值，这样的中间值磁场称其l雀耳效应中等磁场。GB 11294 89 2.32 霍耳系数温度特性temperature dependence of Hall coefficient 材料的霍耳系数随温度变化

24、的特性称为霍耳系数温度特性。2.33 霍耳迁移率Hall mobility 导体或半导体的霍耳系数RH和电导率之积的绝对值具有迁移率量纲，当样品只含或可视作只含一种载流子时，在弱磁场条件下该积的绝对值称为载流子的霍耳迁移率，以向表示:H IRH|. . . . . . . .( 9 ) 它和载流子的迁移率只差一个接近1的常数因子。2.34 错掺隶、错掺金mercury doped germanium ,gold doped germanium 2.35 错掺柔和错掺金是分别指错晶体均匀地掺入一定浓度的杂质柔和金所构成的响应红外辐射的杂质半导体材料。两种材料响应红外辐射波长范围分别与所含隶、金放

25、度和温度有关。错掺隶在30K下，响122红外辐射的波长范围为2-J14m，响应峰值波长约11m;错掺金在77K下，响应红外辐射波长范围为211m，响应峰值波长约5mo错掺菜和错掺金分别用符号Ge:Hg和Ge:Au表示。化铅、晒化铅lead sulphide、leadselenide 硫化铅和晒化铅均为响应红外辐射的铅盐类化合物半导体材料。两种材料的晶体结构和在几个特殊温度下响应红外辐射的波长及响应峰值波长如表4所列。表4材料名称PbS PbSe 晶体结构岩土卜军i王J 士卜1111. In. 300 K O. 53 1，05，1 响应波长范围工作温度193 K 0，53.5 0.55.7 m

26、77K O. 64 O.87.5 300 K 2.12.4 4. 4 响应峰值波长工作温度193 K 2.72.8 4. 7 m 77K 3.13，4 (、，产.;)广2. 36 锦化锢、碑化锢indium antimonide ,indium arsenide 锦化锢和碑化锢均为响应红外辐射的lll-V族化合物半导体材料。两种材料的晶体结构和在两个特殊温度下响应的红外辐射波长范围及响应峰值波长如表5所列。表5材料名称InSb InAs 晶体结构闪钵矿闪怦矿300 K 7. 5 响应波长范围工作温度195 K 1，03.5 m 77K 1. 05. 5 1，03.2 300 K 66. 3 响

27、应峰值波长工作温度195 K 3. 3 m 77 K 5. 2 3. 1 2. 37 晴锚柔、畸俑乖晶体组分工值mercury cadium telluride ,composition value X of mercury cad mium telluride crystal 9 GB 11294 89 n -VI族化合物暗化锯和暗化乖可按任何比例相互熔合形成具有闪钵矿结构的合金晶体称为暗锚乖。暗铺乖合金晶体中暗化锅所占的克分子数比值称为睛俑乖晶体组分.T值。暗化铺是半导体，而暗化菜是具有负禁带宽度的半金属，合金晶体的禁带宽度随晶体的工值几乎是在两个极端值之间线性地变化。该种晶体响应红外辐射

28、的波长范围与z值和由度有关。暗铺乖的化学式为:(HgTe)j_x(CdTe)x =主Hgj_xCdxTe暗锚菜常用符号HgCdTe或HCT表示。2. 38 暗锡铅、暗锡铅晶体组分工值lead tin telluride ,composition value .T of lead tin telluride crys一tal TV-vr族化合物暗化铅和暗化锡可按任意比例相互熔合形成具有岩盐结构的合金晶体，称为暗锡铅。暗锡铅合金晶体中暗化锡所占的克分子数比值称为暗锡铅晶体组分1、值。在此合金中，当z值从零增加时:先是导带和价带随之彼此靠近，禁带宽度几乎按线性方式减小，当r值为某个中间值时，禁带宽度

29、变为零，导带和价带交错然后随之分离，禁带宽度重又几乎按线性方式增大。该种晶体响应红外辐射波长范围与晶体z值和温度有关。睛锡铅的化学式为:(PbTe)l_x(SnTe)x Pbj_xSnxTe 暗锡铅常用符号PbSnTe或PST表示。2. 39 导电类型热探针判定法hot probe method for determining conduction type 根据半导体存在温度梯度时产生的温差电动势的极性可以判定其导电类型。方法是将一根温度高F样品强度，一根和样品温度一致的两探针分开同时与样品接触，根据两探针相对电势的高低来确定样品的导电类型。此法叫做导电类型热探针判定法。2.40 标准磊耳样

30、品standard Hall specimen 供作标准雀耳测量用的样品称为标准霍耳样品;它应制作成如图2所示的长方体。因中l二三5b,t 豆b/2，aj句a2，aj、a2二三2b;A、B、C、D、E、F均为电接触点，A、D通样品电流.B、F或C、E测定耳电压，B、C或F、E测定欧姆电压降。l t A I F E )-一一一一一一-一一一一一一一一一-B .C 、。a1 1 2 图2标准霍耳样品的几何结构图2.41 标准革耳测量法standard Hall measurement method 根据材料的霍耳系数、电阻率与载流子放度和迁移率的确定关系，用标准雀耳样品，通过测量材料的雀耳系数及电

31、阻率来确定载流子浓度、迁移率及有关垦的方法称为标准雀耳测量法。2.42 范得堡法Van der pauw method 10 根据范得堡提出的模型，采用厚度均匀的薄片样品进行电阻率和霍耳系数测量来确定材料的载流n在度和迁移率及有关量的测量方法称为范得堡法。G 11294 - 89 2.43 链条雀耳测量法Hall measure口lentmethod for crystal ingot 用实际晶钝代替标准霍耳样品进行霍耳测量，称为链条霍耳测量法。此法针对晶钝横截面具体情况，确定链条的横截面积和平均厚度，用这两个量代替标准雀耳mlj民法中相应的量来计算电阻率、霍耳系数、载流子放度和迁移率。2.4

32、4 锦化锢晶体中杂质分布扩展电阻测量1去spread resistence method for measuring imp仰un盯diss 也tribution in indium antimonide crystal 根据锦化锢晶体在液氮温度或更低温度下电阻率主要是由电活性杂质放度决定，将锦化锢晶体制成具有一表面为平面样品，通过测定样品在液氮温度或更低温度下该表面各处与金属探针接触的扩展电阻来确定各处的电阻率，从而确定样品中杂质浓度的相对分布的方法，叫做锦化锢晶体中杂质分布扩展电阻测量法。2.45 蹄铺隶晶体组分r值密度测量法density method for measuring com

33、position value x of mcr cury cadmium telluride crystal 根据晴铺隶晶体组分工值和密度的经验关系，用失重法测定样品的密度来确定样品平均细分立值的测量方法称为暗锚乖晶体组分r值密度测里山。2.46 暗俑乖晶体组分r值X射线荧光光谱测量法X-ray fluorescence spectroscopy method for measuring composition value X of mercury cadmium telluride crystal 肺铺隶晶体受到X射线照射时，其元素的二次特征谱线(荧光)的强度与该元素含量有确定的关系。通过探

34、测晴铺乖晶体锚谱线是的强度来确定晶体样品的平均锅含量的方法，称为暗隔求晶体组分1、值X射线荧光光谱测量法。2. 47 俯俑乖晶体组分r值电子探针测量法electron microprobe analysis method for measuring composition value X of mercury cadmium telluride crystal 晶体样品某区域受到电子束轰击时，就会在该区域发射出元素特征X射线。该i普线的强度与市1体中元素及其含量有关。通过适当地探测每种元素的特征X射线强度，可确定材料的组分。由二j工所使用的电子束横截面可以很小，可分析样品小至微米级范围，因此常

35、用来测定样品微区的主!i分。上述方法用来测定睛锚隶晶体样品的微区组分z值时称为暗锚乖晶体组分Xfj直微区分布电f探针测量法。2.48 怖铺乖晶体组分工值电解液电反射光谱测量法electrolyte electroreflecta时espectroscopy method for measuring composition value :r of mercury cadmium telluride crystal 暗桶乖晶体在电解液中在电场调制F其电反射光谱强度的相对变化率与光的波长的关系眼样lfAf旦分r值有确定的关系。利用此原理来测量暗锅菜晶体样品的组分工值的方法称为辅俑乖晶体组分r值电解液

36、-电反射光谱测量法。调节入射光照射样品表面较小的区域及照射不同位置，则可测定样品微区r值随位置的分布。2.49 暗锡铅晶体组分z值晶格常数测量法lattice constant method for measuring composition v,d ue X of lead tin telluride crystal 暗锡铅晶体的晶格常数和组分r值呈线性关系，以暗化铅和暗化锡的晶格常数作参考，通过测定睛锡铅样品的晶格常数就可确定样品的工值，此法称为暗锡铅晶体工值晶体常数测量法。3 热释电材料专用名词术语定义及说明3. 1 恨化、极化强度polariza tion ,polariza tion

37、 电介质宏观小体积中呈现正负电荷中心不重合的现象称为电介质的极化。电介质宏观小体积单位体积中电偶极矩的矢量和称为极化强度。极化强度的大小平日唔直极化方向的表面束缚电荷密度等值。1 1 , GB 11294 89 极化强度的大小常用符号P表示，单位为C/m203. 2 电畴、自发极化、自发极化强度e1ectric domain , s pon taneous p01ariza tion ,s pon taneous p01ariza t lOn 某些晶态电介质在一定温度范围，其内部存在一个一个电矩不为零的小区域，这样的小区域称为电畴。某些晶态电介质在一定温度范围内未受外电场作用和其他外作用，自发

38、产生电畴的现象称为自发极化。电介质内单个电畴单位体积中自发产生的电偶极矩矢量和称为自发极化强度，常用符号P，表示，单位C/m2。具有自发极化特性的晶态电介质在未经过外电场作用和其他外作用的情况下，在自发极化温度范围内一般含有若干个电畴，由于在热力学平衡下系统保持自由能最低，这些电畴的相互间取向通常是无规的，整块电介质净电矩通常为零。再者，自发极化的晶态电介质通常并不在极化轴的两端表面直接显示出来束缚电荷，因为这样的束缚电荷由于电介质内部的电传导和电介质从外部吸附相反的杂散游离电荷而被抵偿，因而在电介质外部亦不显示出电场。3. 3 介电损耗、损耗角正切die1ectric 10ss , tang

39、ent of 10ss ang1e 电介质在交变电场作用下，不断改变极化状态时，由于漏导及极化驰豫而使部分电能转变成热能的现象称为介电l.lVr。电介质在交变电场作用下，由于极化过程的驰豫，电位移矢量的变化比电场强度的变化落后一个相位角。此相位角称为损耗角，它的正切值称为损耗角正切。损耗角正切常用符号tan或tg表刁亏。由于电位移矢量的变化比电场强度的变化落后，介电常数可用一复数表示:E:E1-ifE2 ( 10 ) 式中:1一一介电常数的实部;2一一虚部。交变电场在介质中产生无功功率和有功功率两部分，损耗角正切等于有功功率与无功功率之比，损耗角正切又称为损耗厨子(die1ectric10ss

40、 factor)。3. 4 热释电效应、热释电体pyroe1ectric effect, pyroe1ectrics 某些晶态电介质具有自发极化特性，其自发极化强度和温度有关，晶体在垂直于极化轴表面，束缚电荷密度随温度而改变，这种现象称为热释电效应。具有自发极化特性的材料，或者说，可以产生热释电效应的材料，称为热释电体。3. 5 热释电系数pyroe1ectric coefficient 对热释电体，当温度均匀地发生一微小变化!:.T时，其自发极化强度对温度的p=去即热释电体在指定温度下自发极化强度随植度的变化率称为热释电体的热释电系数。热释电系数的单位为C/(m2.K)。3. 6 铁电性、铁

41、电体ferroe1ectricity, ferroe1ectrics . ( 11 ) 某些热释电体自发极化强度可经外电场作用而反转或重新取向，材料的上述特性称为铁电性。材料的铁电性由其电滞回线表征。具有铁电性的材料叫做铁电体。3. 7 铁电相、)1因电相ferroe1ectric phase, paraelectric phase 某些晶态电介质在某临界温度以下具有铁电体，材料这时的状态称为铁电相。材料当温度超过该临界温度一一铁电居里温度时的状态称为顺电相。12 GB 11294 89 3.8 铁电居里温度ferroelectric Curic temperature 铁电材料随温度的上升由

42、铁电相转变成顺电相的相变温度称为铁电居里温度，常用符号Tc表示。少数铁电材料在温度高到它分解或溶化时仍不存在铁电居里温度。3.9 电滞回线、饱和极化强度、剩余极化强度、矫顽电场强度ferroelectric hysteresis loop , saturation polariza tion ,remena t polarization, coerci ve electric field 在较强的交变电场作用下，铁电体的极化强度随外电场呈非线性变化，而且在一定温度范围内，极度表现为电场强度的双值函数，呈现出滞后现象，如图3所示。这个P-E(或D-E)回线称为电滞回线。由电滞回线显示极化强度为外

43、电场的线性函数段向外电场为零方向作线性外推，与纵轴相截，对应的极化强度值称为铁电体的饱和极化强度，常用符号PSA表示，单位为C/m2。铁电体经足够大外电场极化随外电场为零后的极化强度值称为剩余极化强度，常用符号P，表示，单位为C/m2。铁电体的电滞回线与坐相交对应的外电场强度值称为矫顽电场强度，常用符号Ec表示，单位为V/m。P B C P SA 1-一P , E 。Ec F H 图3铁电体的电滞困线3. 10 退极化depolariza tion 在铁电相温度范围内，铁电材料由于内部热运动及外界影响，其剩余极化强度随着时间而逐渐减弱的现象称为铁电材料的退极化。3. 11 三甘氨酸硫酸盐，TG

44、S族triglycine sulfate , TGS group 三甘氨酸硫酸盐又称为TGS，是一种水洛性晶体，分子式为:(NH2CH2COOH) 3. H2SO 4 在约490C下会发生相转变。在相变温度以上，晶体具有单斜对称性，属于中心对称类2/m，在相变温度以下，晶体不再具有平面反射对称性，变为单斜晶系极性点群2，在二度极轴方向即单斜b方向具有铁电性，其结构相转变为二级相变。有几种晶体和TGS是同晶体，如:(NH2CH2COOH) 3. H2SeO 4 (TGSe) (NH2CH2COOH)3.H2BeF4 (TGFB) 13 GB 11294 89 等。此外，上述三种同晶体的筑化晶体，

45、混合型晶体以及由氨基丙酸等和其他金属、非金属掺杂的材料亦具有和TGS类似的铁电特性，都是水溶性的材料。这些材料系列统称为TGS族。J 12 钮酸锤，锯酸苦里，锯酸银韧、lithium tantalide , lithium niobate , barium strontium niobate 专旦酸鲤、锦酸鲤和锯均为热释电材料。三种材料的化学式及有关物理特性如表6所列。表6材料名称符号化学式日曰日类居里温度(C)其他告且惚、LT LiTa03 工三角晶系3m点群618 氧化物晶体一一-一击时间主LT LiTb03 工角品系3m点群l 200 氧化物晶体咀噜R钝领BSN Baj-xSr (Nb2

46、0 ,) 四方晶系4mm点群x=0.52时.1l5固溶体晶体3.13 极化处理poling 布了使某些晶态电介质具有剩余极化强度而施行的工艺过程称为极化处理。对于铁电体的极化处理，常是在一定温度下对铁电体沿一定方向外加足够强的直流电场，恒温一定时间，然后使晶体按一定的降温速度冷却至常温，并撤消电场。3. 14 介电常数电容测量法capacity method for measuring dielectric co口stant介电常数电容测量法是将电介质材料制成平行板电容器，利用电容测量仪测定电容器而确定介电常数的测量方法。3. 15 损耗角正切电学测量法electrical method fo

47、r measuring tangcnt of loss angle 将电介质材料制作成平行板电容器，利用电路谐振测量法或电桥法测量其等效电容和电阻而确定电介质损耗角正切的方法，称为损耗角正切电学测量法。3. 16 铁电居里温度介电常数峰值测量法dielectric constant peak value method for measuring ferro ( lectric Curic tempera ture 恨据铁电材料的介电常数随温度的变化在相变温度下出现峰值，对铁电材料用介电常数电容测izt法进行升温测量，确定电容出现最后峰值时的温度即铁电居i电温度的方法称为铁电居里温度介电常数峰值

48、测量法。3. 17 热释电系数电荷积分测量法charge integration method for measuring pyroelectric coefficient 根据热释电材料自发极化强度和温度有关的特性，将热将电材料制成奋两表面与极化轴垂匠的作品，以此两表面作电极，通过改变样品的温度，用电荷积分电路确定其择放出来的电荷累加值M温度的变化率来确定样品的热择电系数的方法，称为热释电系数电荷积分测茧法。4 半导体料通用名词术语定义及说明4. 1 I占17寄体solid solution I j f两种或两种以上元素或化合物相互溶合形成的单一固相称为固溶体。4.2 问榕体含金系solid solution alloy system !可种或两种以上元素或化合物若在一定配比范围内，相对配比可以连续改变形成固溶体，各种组分i古li容体含金的全体统称为固溶体合金系。4.3 !tt丁元系pseudobinary system I _:种或三种以上元素生成两种稳定化合物所构成的回悔体称为睽二元系。4. 4 l叫喊相线分离宽度soIidus-liquid川separatinggap i j已系或腰二元系固榕体温度叩组分相图中，液相线和固相线在所指定的在1分F对内的监度之层的;为同;在相线温度分离宽度。