СВОЙСТВА ДИФЕНИЛ–2;2';4;4'–ТЕТРААМИНА И ТОНКОПЛЕНОЧНАЯ МИШЕНЬ ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРОННО–ОПТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НА ЕГО ОСНОВЕ

Описаны методы и результаты исследования структуры и морфологии поверхности дифенил−2,2',4,4'−тетраамина, полученные при создании тонкопленочной мишени пироэлектрического электронно−оптического преобразователя (пироЭОПа). Квантово−химическое моделирование (HF/MP2, базис cc−pVDZ) свойств единичной молекулы  дифенил−2,2',4,4'− тетраамина (ДФТА) позволяет сделать выводы о природе пироэлектрических свойств поликристаллов этого материала, так как водородные связи между молекулами в поликристалле слабее внутримолекулярных связей. Исследования проведены методами рентгено−структрного анализа, оптической микроскопии в поляризованном свете, растровой электронной микро скопии,  ИК−Фурье−спектроскопии, измерения поверхностного заряда пироэлектрического образца при нагреве с использованием принципа синхронного детектирования, испытания образцов мишеней пироЭПОв   на специально изготовленной высоковакуумной установке. Описаны методы изготовления пироэлектрической мишени. Изготовлены действующие образцы пироЭОПов на основе ДФТА (λ = 8÷14 мкм, мишень диаметром 18 мм, число чувствительных элементов 640 × 480) в металлокерамическом корпусе и компактного тепловизора с разрешением до 320 × 240 и температурной чувствительностью ~0,2  К в режиме панорамирования.

1. Hanson, C. M. Uncooled thermal imaging with thin−film ferroelectric detectors / C. M. Hanson, H. R. Beratan, D. L. Arbuthnot // Proc. of SPIE. Infrared Technology and Applications XXXIV. − 2008. − V. 6940. − Article N 694025. − 12 p. DOI: 10.1117/12.783853

2. Рома нов , А . Н . Молекулярная структура дифенил− 2,2',4,4'−тетраамина и природа пироэлектрических свойств тонких пленок на его основе / А. Н. Романов, С. К. Гуларян, С. М. Зорин, В. В. Козлов, Б. Г. Гончаренко, В. Д. Салов // Инж. вестн. Дона. − 2014. − № 2. URL: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2014/2337 (дата обращения 10.04.2016)

3. Ви лен ч и к , Л . С . Пироэлектрический электронно − оптический преобразователь — новый принцип преобразования инфракрасного излучения 8—14 мкм в видимое изображение без охлаждения / Л. С. Виленчик, Г. И. Брюхневич, Б. Г. Гончаренко, С. М. Зорин, В. Д. Салов // Изв. вузов. Материалы электрон. техники. − 2007. − № 1. − С. 45—48.

4. Пат. № 2325725 (РФ). Пироэлектрический электронно−оптический преобразователь изображения / Б. Г. Гончаренко, Г. И. Брюхневич, В. Д. Салов, С. М. Зорин, Л. С. Виленчик, В. А. Антипов. Заявл. 10.06.2006, Опубл. 27.05.2008, Бюл. № 15.

5. Пат. № 2431120 (РФ). Растровый приемник инфракрасного изображения с внутренним усилением / Г. И. Брюхневич, Л. С. Виленчик, Б. Г. Гончаренко, С. М. Зорин, В. Д. Салов. Заявл. 20.04.2011, Опубл. 10.10.2011, Бюл. № 28.

6. Игнатов, С. К. Квантово−химическое моделирование молекулярной структуры, физико−химических свойств и реакционной способности. Ч. 2. Оптимизация молекулярной геометрии и расчет физико−химических свойств / С. К. Игнатов. − Нижний Новгород, 2010. − 80 с.

7. Golovacheva, A. Y. Ab initio calculation of torsion and inversion barriers of the amino group in aminopyrimidines / A. Y. Golovacheva, A. N. Romanov, V. B. Sulimov // J. Phys. Chem. A. − 2005. − V. 109, N 14. − P. 3244—3249.

8. Пат. № 2345439 (РФ). Способ изготовления пироэлектрического электронно −оптического преобразователя изображения и высоковакуумная установка, реализующая этот способ: / Б. Г. Гончаренко, Г. И. Брюхневич, Л. С. Виленчик, В. Д. Салов, С. М. Зорин, Г. А. Вараксин, С. Ю. Карташов. Заявл. 17.03.2005, Опубл. 27.01.2009, Бюл. № 3.

9. Гридунова, Г. В. Молекулярная и кристаллическая структура 2,2’,4,4’− тетрааминодифенила при температуре — 120°С / Г. В. Гридунова, В. Е. Шкловер, Ю. Т. Стручков, Б. А. Чаянов // Кристаллография. − 1983. − Т. 28, вып. 2. − С. 286—290.

10. Буш, А. А. Пироэлектрический эффект и его применения / А. А. Буш. − М. : МГИРЭА, 2005. − 212 с.

11. Tetsuo Asaji. Pyroelectricity of molecular crystals: benzene derivatives / Tetsuo Asaji, Alarich Weiss // Z. Naturforsch. − 1985. − Bd. 40a. − S. 567—754.

12. Горелик, С. С. Рентгенографический и электронно − оптический анализ / С. С. Горелик, Ю. А. Скаков, Л. Н. Расторгуев. − М. : МИСиС, 1994. − 328 с.

13. Певцов, Е. Ф. Комплексные измерения электрофизических характеристик структур на основе сегнетоэлектрических тонких пленок / Е. Ф. Певцов, А. С. Сигов, М. И. Малето, А. П. Свотина // Тонкие пленки в оптике и электронике. Ч. 2: Сб. докл. 14 Междунар. симп. «Тонкие пленки в оптике и электронике». − Харьков (Украина), 2002. − C. 166—170.

14. Александров, С. Е. Сегнетоэлектрики−релаксоры как материалы для ИК−фотоприемников / С. Е. Александров, Г. А. Гаврилов, А. А. Капралов, Е. П. Смирнова, Г. Ю. Сотникова, А. В. Сотников // Журн. техн. физики. − 2004. − Т. 74, вып. 9. − С. 72—76.

15. Edwards, M. Measurement of the dielectric, conductance, and pyroelectric properties of MWCNT: PVDF nanocomposite thin films for application in infrared technologies / M. Edwards, P. Guggilla, J. Corda, S. Egarievwe // Proc. SPIE. Infrared Sensors, Devices, and Applications III. − 2013. − V. 8868. − Article N 88680E. DOI: 10.1117/12.2023097.

16. Batra, A. K . Pyroelectric properties of PVDF: MWCNT nanocomposite film for uncooled infrared detectors and medical applications / A. K. Batra, M. E. Edwards, P. Guggilla, M. D. Aggarwal, R. B. Lal // Integrated Ferroelectrics. − 2014. − V. 158, N 1. − P. 98—107. DOI: 10.1080/10584587.2014.957559

17. Batra, A. K. Pyroelectric Materials: Infrared Detectors, Particle Accelerators, and Energy Harvesters / A. K. Batra, M. D. Aggarwal. − Bellingham (Washington, USA) : SPIE Press, 2013. − 202 p.