CN2718590Y - 铁电薄膜低压电阻率测试装置 - Google Patents

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林昕
普朝光
金惠松
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Abstract

本实用新型公开了一种铁电薄膜低压电阻率测试装置，该装置包括置于屏蔽盒内的电压源、被测样品及标准电阻，被测样品分别与电压源及标准电阻的一端电极相连，电压源的另一端电极与标准电阻的另一端电极相连。本实用新型的优点是结构简单，避免了薄膜样品在测量中被击穿，可用于铁电薄膜电阻率测量，是一种具光电屏蔽功能的低压高阻测量装置。

Description

铁电薄膜低压电阻率测试装置
技术领域
本实用新型涉及一种铁电薄膜低压电阻率测试装置。
背景技术
电阻率是评价铁电薄膜材料性能的首要参数之一，电阻率的测量是铁电薄膜材料技术研究中首先必须解决的问题之一，其一般采用电阻表测出电阻后代入电阻率公式求出，但由于铁电薄膜是一种超高阻材料(109Ω量级以上)，用一般的电阻表无法测量，并且由于其厚度太薄(一般≤1μm)，测量时在样品上所加电压稍高(3V左右)样品就很容易被击穿，导致测量无法进行；常见的高阻表测量电压太大(一般≥10V)，无法用于铁电薄膜材料的电阻率测量；此外，铁电薄膜材料还具有光、电效应，对光、电信号非常敏感，测量时必需进行光电屏蔽。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种铁电薄膜低压电阻率测试装置，该装置利用电阻分压原理设计出一套简单实用的铁电薄膜材料电阻率测试装置，可用于铁电薄膜电阻率测量，是一种具光电屏蔽功能的低压高阻测试装置。
本实用新型的目的是这样实现的：这种铁电薄膜低压电阻率测试装置包括置于屏蔽盒内的电压源、被测样品及可测电压的标准电阻，被测样品通过线夹分别与电压源及标准电阻的一端电极相连，电压源的另一端电极与标准电阻的另一端电极相连。
这种铁电薄膜低压电阻率测试装置，所说的屏蔽盒是具光、电、磁屏蔽功能的金属盒。
这种铁电薄膜低压电阻率测试装置，所说的电压源是由1.5V干电池加上分压电路后组成，输出电压100mV。
根据电阻分压原理把样品y与标准电阻b串联后，接入电源V，用电压表测量标准电阻b两端电压Vb后根据下列公式得出样品电阻率ρ，式中Rs为电压表输入阻抗，Ry为测出的电阻，A为样品上电极面积(已知)，d为薄膜厚度(已知)。
I = V R y + ( R b / / R s ) - - - ( 1 )
V b = ( R b / / R s ) · V R y + ( R b / / R s ) - - - ( 2 )
R y = ( V V b - 1 ) ( R b / / R s ) - - - ( 3 )
ρ = ( V V b - 1 ) ( R b / / R s ) A / d - - - ( 4 )
用所述装置测量铁电薄膜电阻率的方法包括以下步骤：
I、将样品一端电极夹在电压源输出端上，另一端夹在标准电阻上；
II、用电压表测量标准电阻两端电压；
III、将所测电压值代入公式(4)计算得出电阻率ρ。
本实用新型是利用电阻分压原理设计的一套简单实用的铁电薄膜材料电阻率测试装置，其优点是结构简单，避免了样品在测量中被击穿，可用于铁电薄膜电阻率测量，是一种具光电屏蔽功能的低压高阻测量装置。
附图说明
图1是本实用新型的测试装置原理图。
图2是本实用新型的电压源原理图。
具体实施方式
图1中，铁电薄膜低压电阻率测试装置由置于屏蔽盒1内的电压源3、被测样品6及、标准电阻4组成，标准电阻4与电压表5并联，由电压表5测量其电压，被测样品6通过线夹2分别与电压源3及标准电阻4的一端电极相连，电压源4的另一端电极与标准电阻3的另一端电极相连，屏蔽盒1是一个具光、电、磁屏蔽功能的金属盒。图2中，电压源3是由1.5V干电池10加上分压电路(14KΩ电阻7及1KΩ电阻9)后组成，输出端8电压为100mV。
本实用新型利用上述装置及方法对铁电薄膜材料PZT的电阻率进行测量，因现成的恒压源易受干扰使输出电压产生波动，所以用1.5V干电池分压后得到100mV的电压源3，接在被测样品6的一端电极上，被测样品6的另一端电极接在标准电阻4上，标准电阻4采用10MΩ到500MΩ的一组RS公司标准电阻，用波段开关连接后可选择量程，最大可达1011Ω，选择500M档后用电压表5测量标准电阻4两端电压。电压表5采用METRAHIT22S/M型万用表，其输入阻抗在mV档时远大于500MΩ，测得电压为16mV，样品上电极面积0.25mm2，厚度0.5μm，代入公式(4)计算，得该薄膜电阻率为1.3125×1011Ωcm。

Claims (3)

1、一种铁电薄膜低压电阻率测试装置，其特征在于：该装置包括置于屏蔽盒(1)内的电压源(3)、被测样品(6)及可测电压的标准电阻(4)，被测样品(6)通过线夹(2)分别与电压源(3)及标准电阻(4)的一端电极相连，电压源(4)的另一端电极与标准电阻(3)的另一端电极相连。
2、根据权利要求1所述的铁电薄膜低压电阻率测试装置，其特征在于：所说的屏蔽盒(1)是具光、电、磁屏蔽功能的金属盒。
3、根据权利要求1或2所述的铁电薄膜低压电阻率测试装置，其特征在于：所说的电压源(3)是由1.5V干电池(10)加上分压电路后组成，输出电压100mV。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100516904C (zh) * 2006-03-15 2009-07-22 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种铁电薄膜材料i-v特性的测量方法及测量装置

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