1.一种聚酰亚胺材料的电荷积聚特性分析方法,其特征在于,包括以下步骤:基于聚酰亚胺材料在深空环境的电场、温度、机械应力及辐照的多应力的状态,对聚酰亚胺材料施加多应力协同作用;
通过表面电位衰减法和原子力显微镜测量计算聚酰亚胺材料的表面电荷密度、空间电荷分布及表面陷阱能级;
采用三电极法和电桥法测量计算聚酰亚胺材料的电导率和相对介电常数;
采用渡越时间算法和电声脉冲法测量计算聚酰亚胺材料的载流子迁移率;
构建聚酰亚胺材料在多应力协同作用下的动态电荷迁移模型,通过测量计算的参数确定动态电荷迁移模型的系数,利用动态电荷迁移模型计算分析聚酰亚胺材料的电荷积聚特性;
其中,所述构建聚酰亚胺材料在多应力协同作用下的动态电荷迁移模型包括:根据 Fowler‑Nordheim 隧穿效应,基于温度影响势垒高度计算电场与温度的耦合项;
根据应力导致晶格位错,辐照引发化学键断裂计算应力与辐照耦合项;
结合漂移电流与扩散电流,通过爱因斯坦关系合并为迁移扩散项;
所述动态电荷迁移模型的表达式为:
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其中,为电荷密度, 为电场与温度耦合项, 为应力与辐照耦合项, 为迁移扩散项;为电场与温度耦合项的系数,为电场强度, 温度敏感系数, 温度, 应力与辐照耦合项的系数,为机械应力,为辐照损伤系数, 为辐照剂量,为电荷迁移率。
2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺材料的电荷积聚特性分析方法,其特征在于,所述对聚酰亚胺材料施加多应力协同作用使用多应力协同加载平台;所述多应力协同加载平台包括:支撑平台、电场加载模块、温度控制模块、机械力加载模块、辐照模拟模块、检测模块以及屏蔽箱;所述支撑平台放置在所述屏蔽箱底部,所述支撑平台用于放置所述聚酰亚胺材料的样品,所述电场加载模块对屏蔽箱内所述聚酰亚胺材料的样品提供场强和脉冲电流,所述温度控制模块包括电加热控制器和与其连接的温度传感器,所述温度传感器设置在所述支撑平台的底部,所述机械力加载模块用于对放置在支撑平台上的所述聚酰亚胺材料的样品提供机械拉力,所述辐照模拟模块用于对放置在支撑平台上的所述聚酰亚胺材料的样品提供辐照;所述检测模块用于检测分析所述聚酰亚胺材料的采集数据。
3.根据权利要求1所述的聚酰亚胺材料的电荷积聚特性分析方法,其特征在于,所述电导率的表达式为:;
其中, 为初始电导率, 为与温度相关的修正系数, 为自由电荷密度,为电荷入陷概率, 为电荷脱陷概率, 为电子电量, 为陷阱密度,为作用时间。
4.根据权利要求1所述的聚酰亚胺材料的电荷积聚特性分析方法,其特征在于,所述相对介电常数的表达式为:;
其中,为电容,为相对介电常数,为极板面积,为静电力常量,为极板间距。
5.根据权利要求1所述的聚酰亚胺材料的电荷积聚特性分析方法,其特征在于,所述载流子迁移率的表达式为:;
其中, 为电位差随时间的变化值, 为初始电荷量,为电荷迁移率,为电场强度,为载流子寿命,为聚酰亚胺材料的样品的厚度,为电容,为当前时间, 为渡越时间。
6.根据权利要求2所述的聚酰亚胺材料的电荷积聚特性分析方法,其特征在于,所述电场加载模块可产生0‑±20kV的可变电压和0 20mA的电流。
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7.根据权利要求6所述的聚酰亚胺材料的电荷积聚特性分析方法,其特征在于,所述温度控制模块的温度控制范围为‑100℃‑100℃。
8.根据权利要求7所述的聚酰亚胺材料的电荷积聚特性分析方法,其特征在于,所述机械力加载模块可施加0.1N‑1000N的机械力;所述辐照模拟模块可产生1keV‑10keV的电子能量和束流密度在0‑25nA/cm²的电子束。