单晶硅极化类型

物质的存在形态可分为固体、液体和气体。固体又可分为晶体和非晶体两大类。通过结

晶过程形成的具有规则几何外形的固体称为晶体。晶体中的微粒在空间按一定规律做周期性

重复排列。根据晶体内部微粒的种类和微粒间相互作用的不同，又可以将晶体分为离子晶

体、金属晶体、原子晶体和分子晶体。

单晶硅是相邻原子间以共价键结合而形成的空间网状结构的晶体，因此，属于原子

晶体。

在单晶硅中，组成晶体的微粒是原子，原子间的相互作用是共价键，而且共价键结合牢

固，原子晶体的熔点?（1420℃）、沸点?（2600℃）高，硬度大，不溶于一般的溶剂。

原子晶体中不存在分子，用化学式表示物质的组成，单质的化学式直接用元素符号表

示，两种以上元素组成的原子晶体，按各原子数目的最简比写化学式。常见的原子晶体是周

期系第ⅣA族元素的一些单质和某些化合物，例如金刚石、硅晶体、二氧化硅、碳化硅等

（但碳元素的另一单质石墨不是原子晶体，石墨晶体是层状结构，以一个碳原子为中心，通

过共价键连接3个碳原子，形成网状六边形，属于过渡型晶体）。对不同的原子晶体，组成

晶体的原子半径越小，共价键的键长越短，即共价键越牢固，晶体的熔点、沸点越高，例如

金刚石、碳化硅、硅晶体的熔点、沸点依次降低。

12v电瓶脉充电压是多少

电滞回线(ferroelectric hysteresis loop)是铁电畴在外电场作用下运动的宏观描述。铁电体的极化随着电场的变化而变化，极化强度与外加电场之间呈非线性关系。

当电场施加于晶体时，沿电场方向的电畴扩展，晶体极化程度变大；而与电场反平行方向的电畴则变小。这样，极化强度随外电场增加而增加，如图中OA段曲线。

在电场很弱时，极化线性地依赖于电场，此时可逆的畴壁移动占主导地位。当电场增强时，新畴成核，畴壁运动成为不可逆的，极化随电场地增加比线性快。

当电场强度继续增大，达到相应于B点的值时，使晶体电畴方向都趋于电场方向，类似于单畴，极化强度趋于饱和。由于感应极化的增加，总极化仍然有所增加（BC段）。

此时再增加电场，P与E成线性关系（类似于单个弹性偶极子），将这线性部分外推至E=0时的情况，此时在纵轴上的截距称为饱和极化强度或自发极化强度Ps。实际上Ps为原来每个单畴的自发极化强度，是对每个单畴而言的。

如果电场自图中C处开始降低，晶体的极化强度亦随之减小。在零电场处，仍存在极化，称为剩余极化强度Pr（remanent polarization）。这是因为电场减低时，部分电畴由于晶体内应力的作用偏离了极化方向。但当E=0时，大部分电畴仍停留在极化方向，因而宏观上还有剩余极化强度。由此，剩余极化强度Pr是对整个晶体而言。

当反向电场继续增大到某一值时，剩余极化才全部消失，此时电场强度称为矫顽场Ec（coercivefield）。反向电场超过Ec，极化强度才开始反向。如果它大于晶体的击穿场强，那么在极化强度反向前，晶体就被击穿，则不能说该晶体具有铁电性。

以上过程使电场在正负饱和值之间循环一周，极化与电场地关系如曲线所示，此曲线称为电滞回线。

由于极化的非线性，铁电体的介电常数不是常数。一般以OA在原点的斜率来代表介电常数。所以在测量介电常数时，所加的外电场（测试电场）应很小。

另外，有一类物体在转变温度以下，邻近的晶胞彼此沿反平行方向自发极化。这类晶体叫反铁电体。反铁电体一般宏观无剩余极化强度，但在很强的外电场作用下，可以诱导成铁电相，其P-E曲线呈双电滞回线。反铁电体也具有临界温度-反铁电居里温度。在居里温度附近，也具有介电反常特性。

影响因素

a）温度

极化温度的高低影响到电畴运动和转向的难易。矫顽场强和饱和场强随温度升高而降低。极化温度较高，可以在较低的极化电压下达到同样的效果，其电滞回线形状比较瘦长。

环境温度对材料的晶体结构也有影响，可使内部自发极化发生改变，尤其是在相界处（晶型转变温度点）更为显著。若温度超过居里温度，铁电性消失。

b）极化时间和极化电压

电畴转向需要一定的时间，时间增长，极化充分，电畴定向排列更加完全，同时，也具有较高的剩余极化强度。

极化电压加大，电畴转向程度高，剩余极化变大。

c）晶体结构

同一种材料，单晶体和多晶体的电滞回线是不同的。如单晶体的电滞回线很接近于矩形，Ps和Pr很接近，而且Pr较高；陶瓷的电滞回线中Ps与Pr相差较多，表明陶瓷多晶体不易成为单畴，即不易定向排列。 铁电体具有以下介电特性：非线性、高介电常数 。

（1）非线性

铁电体的非线性是指介电常数随外加电场强度非线性地变化。从电滞回线也可看出这种非线性关系。在工程中，常采用交流电场强度Emax和非线性系数N～来表示材料的非线性。

非线性的影响因素主要是材料结构。可以用电畴的观点来分析非线性。当所有电畴都沿外电场方向排列定向时，极化达到最大值。在低电场强度作用下，电畴转向主要取决于90°和180°畴壁的位移。

（2）高介电常数

钙钛矿型铁电体具有很高的介电常数。纯钛酸钡陶瓷的介电常数在室温时约1400；而在居里点(20℃)附近，介电常数增加很快，可高达6000～10000。室温下εr随温度变化比较平坦，这可以用来制造小体积大容量的陶瓷电容器。为了提高室温下材料的介电常数，可添加其它钙钛矿型铁电体，形成固溶体。在实际制造中需要解决调整居里点和居里点处介电常数的峰值问题，这就是所谓“移峰效应”和“压峰效应”。 陶瓷材料晶界特性的重要性不亚于晶粒本身特性的。例如BaTiO3铁电材料，由于晶界效应，可以表现出各种不同的半导体特性。

在高纯度BaTiO3原料中添加微量稀土元素（例如La），用普通陶瓷工艺烧成，可得到室温下体电阻率为10～103Ω·cm的半导体陶瓷。这是因为象La3+这样的三价离子，占据晶格中Ba2+的位置。每添加一个La3+时离子便多余了一价正电荷，为了保持电中性，Ti4+俘获一个电子。这个电子只处于半束缚状态，容易激发，参与导电，因而陶瓷具有n型半导体的性质。

另一类型的BaTiO3半导体陶瓷不用添加稀土离子，只把这种陶瓷放在真空中或还原气氛中加热，使之“失氧”，材料也会具有弱n型半导体特性。

12v电瓶的充电电压在13-14V左右。一

一般电瓶的充电电压应该是蓄电池额定电压的1.2倍。充电电压过低会导致电充不进去,如果充电电压过高可能会造成电池负荷加大,轻的话影响电池寿命,严重的话会导致电池烧毁或爆炸。

充电电压比电池电压高才能充进去。因为电池充电时电池会极化，有个极化电压，使得充电电压必须达到或超过电池电压和极化电压的和才能有效注入电流，是电池内部的活物质发生化学反应，完成充电过程。

其次呢，一般电池上都会注明：标称电压：多少伏(一般都是3.7V)充电限制电压：多少伏（一般都是4.2V） 标称电压是电池输出的电压。