一种测量漏电铁电薄膜电滞回线的方法

摘要

本发明属于固态电介质性能测试技术领域，具体为一种测量漏电铁电薄膜电滞回线的方法。本发明方法首先在漏电极化的铁电薄膜上施加同极性的外加电压，测定并记录薄膜两端不同电压下通过铁电薄膜的漏电流，经曲线拟合，得到漏电流和施加电压的函数方程，进而计算得到电畴翻转的极化电流随时间的变化关系。最后将位移电流对时间积分，计算出该外加电压下铁电薄膜产生的位移电荷密度。重复以上的测量和计算过程，得到该铁电薄膜的不同电压下所对应的电位移，从而测得整个漏电铁电薄膜的电滞回线。本发明解决了漏电铁电薄膜电学表征的难题，特别是为超薄铁电漏电薄膜电学性能研究提供了有力手段。

主权项

一种测量漏电铁电薄膜电滞回线的方法，其特征在于具体步骤如下：(1)利用脉冲发生器首先产生一脉冲，该脉冲的宽度可以使所测漏电铁电薄膜内在所加电压下可逆电畴完全翻转；(2)在电流稳定后测量通过漏电同极性铁电薄膜的电流，测得通过漏电铁电薄膜的漏电流值；(3)改变脉冲幅值，测量不同电压下通过漏电铁电薄膜的漏电流值；(4)根据以上所测数据，并由公式VF＝V-ILR做出漏电流I和薄膜两端电压VF的曲线，进行多项式拟合，求出漏电流IL以薄膜两端电压VF为自变量的方程IL＝F(VF)，其中R为系统总电阻，V为测量脉冲幅值，IL为通过漏电铁电薄膜和串联电阻上的漏电流，VF为施加在铁电薄膜上的电压；(5)外加电压和电畴取向的极性相反，由示波器记录整个串联电阻上的总电流随时间的变化I(t)，求出铁电薄膜中的真实电压随时间变化VF(t)；由以上漏电流I和电压VF的关系曲线，计算出铁电薄膜中漏电流随时间变化的关系IL＝F[VF(t)]，并从I(t)中进行扣除，得到位移电流随时间变化关系I(t)-F[VF(t)]；(6)对位移电流曲线关于时间进行积分，并除以电极面积就得到该外加电压下漏电铁电薄膜两端电压引起的电位移；(7)改变外加电压，重复以上的测量和计算，得到不同电压下铁电薄膜的电位移，即为整个漏电铁电薄膜的电滞回线。