[发明专利]一种压电薄膜纵向有效压电系数的测量方法

权利要求书

1.一种压电薄膜纵向有效压电系数的测量方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1、将待测薄膜固定在位于扫描管上方的样品台上，根据光纤激光仪的工作原理和激光波长λ计算灵敏度因子

步骤2、使导电探针至待测薄膜表面相距10-100um处，令V_AC＝1V，在探针自由共振频率±10kHz扫频，测量探针的自由共振频率f₀；

步骤3、扫描F-D曲线，测量待测薄膜表面粘附力F_ad，使压电力显微镜工作在接触模式；

步骤4、使施加在探针上的交流电压V_AC＝1V，在接触模式下在0-2MHz内扫频，确定一阶共振峰位置

步骤5、使施加在探针与待测薄膜间的交流电源V_AC初始值V₀＝0.1-0.3V，以V₀为固定步长线性增加至10V₀，在每个V_AC对一阶共振峰进行扫频，并利用锁相放大器检测幅值V信号，从而计算悬臂振幅A＝s*V；测量过程中扫描管保持静止；

步骤6、使用简谐振动模型对步骤5所得的不同V_AC激励下悬臂的振幅A代入简谐振动模型进行非线性拟合，计算有效压电形变A₀，得关系曲线V_AC-A₀；

步骤7、对步骤6所得关系曲线V_AC-A₀进行一阶线性拟合，计算其斜率即为纵向有效压电系数d_zz，完成测量。

2.如权利要求1所述压电薄膜纵向有效压电系数的测量方法，其特征在于：所述步骤3中保持针尖-待测薄膜接触力F_N＝5F_ad恒定。

3.如权利要求1所述压电薄膜纵向有效压电系数的测量方法，其特征在于：所述待测薄膜为氮化铝薄膜或铌酸锂薄膜。