пьезорезистивный материал
Классы МПК: | H01L41/193 высокомолекулярные составы C08F220/00 в присутствии высокомолекулярных диспергирующих агентов |
Автор(ы): | Корсаков В.С., Самсонов Н.С., Мазуренко С.Н., Трутнев Н.Ф., Плавич Л.А., Максимов С.И., Новиков В.И., Васенков А.А., Котюкова А.Л. |
Патентообладатель(и): | Государственный научно-исследовательский институт физических проблем им.Ф.В.Лукина |
Приоритеты: |
подача заявки:
1993-08-31 публикация патента:
20.11.1996 |
Использование: в области электроники. Сущность изобретения: применение сополикарбонатов общей формулы:
при соотношении m/n 1/4 до 1 в качестве пьезорезистивного материала.
при соотношении m/n 1/4 до 1 в качестве пьезорезистивного материала.
Формула изобретения
Применение сополикарбонатов общей формулыпри соотношении m/n 1/4 1
в качестве пьезорезистивного материала.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области электроники, в частности к материалам для использования в устройствах ввода-вывода буквенно-цифровой информации, коммутации электрических сигналов. Известны полимерные материалы на основе антрацена, трифенил хлорметана, пирена, 1-гидроксиантрахинона и кислотного компонента пирометилового диангидрида или 1,8-нафталин ангидрида, электрическое сопротивление которых при давлении не более чем 100 МПа уменьшается не менее чем в 100 раз (1). Применение этих материалов в электронных устройствах целесообразно только в области высоких давлений. При этом такие материалы обладают малой чувствительностью = 1,52(=lgo/lg1, где o удельное сопротивление при атмосферном давлении, 1 удельное сопротивление при давлении P. Для повышения чувствительности и снижения рабочего давления в полимерную матрицу вводят различные наполнители. Например, известен состав, содержащий полиэтилен и в качестве порошкообразной добавки халькогениды редкоземельных металлов (2), полидифениленфталид, полифлуорениленфталид, изопреновый каучук и в качестве добавки порошки пьезоэлектрика (германата или селенита висмута) (3). Введение в полимеры подобных наполнителей приводит к снижению рабочего давления до 1,0 МПа и повышению чувствительности до 10. В то же время достижение таких характеристик можно получить только при высокой степени содержания добавок (до 20 30 мас.), что приводит к образованию хрупких неконструкционноспособных пленок. К тому же изготовление материалов с хорошей воспроизводимостью электрофизических свойств требует высокой степени гомогенизации исходных составов, что сопряжено с использованием специального технологического оборудования и существенно усложняет процесс получения пленок. Существенным недостатком этого состава является так называемая пороговая пьезочувствительность, т.е. материал переходит в проводящее состояние только при определенном значении давления, что существенно снижает область применения таких материалов. Кроме того, указанный состав многокомпонентен и для изготовления материалов из него необходимо проведение операций смешения отдельных компонентов, что снижает его технологичность и отрицательно сказывается на воспроизводимости электрофизических параметров. Целью данного изобретения является снижение порога пьезочувствительности пьезорезистивного материла при низких давлениях, а также улучшение воспроизводимости электрофизических свойств и упрощение технологии получения пленок пьезорезистивного материала. Поставленная цель достигается применением в качестве пьезорезистивного материала сополикарбонатов общей формулы:при соотношении
В литературе описаны пленочные материалы на основе сополикарбонатов приведенной выше формулы, однако нигде не встречаются сведения об их применении в качестве пьезорезистивного материала. В то же время известные свойства данного материала не обусловливают с очевидностью возможность его применения в качестве пьезорезистивного материала. Пленки пьезорезистивного материала на основе сополикарбонатов получаются растворением полимера в хлорированных углеводородах (например, дихлорэтане) и формируются на любых подложках всеми известными методами (поливом, распылением, центрифугированием и т.п.). Такое поведение пленок на основе сополикарбонатов объясняется тем, что введение в основную полимерную цепь гибких фрагментов угольной кислоты приводит к увеличению подвижности макромолекул и, тем самым, к снижению (практически до нуля) порога пьезочувствительности. Кроме того, использование однокомпонентного состава для приготовления пьезорезистивного материала значительно упрощает технологию его изготовления и повышает воспроизводимость параметров. Варьированием соотношения фрагментов полимерной цепи (т. е. m/n) можно также направленно, в процессе синтеза полимеров получать составы с заданными электрофизическими свойствами. Использование пленок сополикарбонатов вышеуказанной формулы впервые в качестве пьезорезистивного материала позволяет изготавливать электронные и электротехнические устройства с плавным изменением сопротивления.
Класс H01L41/193 высокомолекулярные составы
Класс C08F220/00 в присутствии высокомолекулярных диспергирующих агентов