[发明专利]氮化铝膜参数提取方法

权利要求书

1.一种氮化铝膜参数提取方法，其特征在于，包括：

基于待测氮化铝膜制作参数提取组件；

测量所述参数提取组件的阻抗谱；

根据所述阻抗谱计算得到所述待测氮化铝膜的介电常数；

测量所述参数提取组件的属性参量，并根据所述属性参量计算得出所述待测氮化铝膜的压电系数与弹性系数；

根据所述待测氮化铝膜的介电常数、压电系数与弹性系数，得到所述待测氮化铝膜的材料参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参数提取组件包括兰姆波谐振器，所述根据所述阻抗谱计算得到所述参数提取组件中所述待测氮化铝膜的介电常数，包括：

根据所述阻抗谱，获取所述兰姆波谐振器的失谐电容

将所述兰姆波谐振器的失谐电容代入平板电容方程求出介电常数其中S为电容极板面积，d为极板间距；

将所述介电常数所述失谐电容代入公式求出介电常数其中N、W、t_e和λ分别是所述兰姆波谐振器的叉指对数、孔径宽度、厚度和兰姆波的波长。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述参数提取组件还包括横向体声波谐振器、纵向体声波谐振器、径向体声波谐振器、厚度切变体声波谐振器，所述属性参量包括所述参数提取组件的谐振频率、反谐振频率以及所述待测氮化铝膜的密度、长度、厚度，所述测量所述参数提取组件的属性参量，根据所述属性参量计算得出所述待测氮化铝膜的压电系数与弹性系数，包括：

根据所述阻抗谱得到所述参数提取组件的谐振频率f_r、反谐振频率f_a，并检测所述待测氮化铝膜的密度ρ、长度L、厚度t；

根据公式计算得到所述横向体声波谐振器的机电耦合系数k₃₁；

将所述k₃₁、所述f_r、所述f_a、所述ρ和所述L代入公式求得弹性系数以及压电系数d₃₁；

根据公式计算得到所述纵向体声波谐振器的机电耦合系数k_t；

将所述k_t、所述f_r、所述f_a、所述ρ和所述t代入公式求得弹性系数以及压电系数d₃₃；

根据所述径向体声波谐振器的一阶谐振频率和二阶谐振频率的比值确定所述待测氮化铝膜的泊松比σ；

将所述泊松比σ、所述代入公式计算得出弹性系数

根据公式计算得到所述厚度切变体声波谐振器的机电耦合系数k₁₅；

将所述k₁₅、所述f_r、所述f_a、所述ρ和所述t代入公式求得弹性系数以及压电系数d₁₅。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述属性参量计算得出所述待测氮化铝膜的压电系数与弹性系数，还包括：

将所述f_r、所述λ代入公式v＝f_rλ，求出所述兰姆波谐振器中的实测波速v；

将所述弹性系数所述弹性系数所述弹性系数所述弹性系数所述压电系数d₁₅、所述压电系数d₃₃、所述压电系数d₃₁、所述介电常数所述介电常数代入所述兰姆波谐振器的压电方程、麦克斯韦方程以及弹性动力学方程，求得波速计算值v₀；

将所述波速计算值v₀与所述实测波速v进行比较，求得波速差值；

当所述波速差值小于或者等于预设误差值，得到与所述波速计算值v₀对应的弹性系数

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述波速差值大于所述预设误差值，根据所述波速差值调整预设弹性系数

将调整后的所述预设弹性系数代入所述兰姆波谐振器的压电方程、麦克斯韦方程以及弹性动力学方程，更新所述波速计算值。