[发明专利]一种用于电畴成像的双频多通道同步检测方法

摘要

本发明属于铁电或压电材料电畴测试技术领域，涉及利用逆压电效应实现电畴成像的双频多通道同步检测，该方法采用两台锁相放大器对待测样品面外和面内压电信号进行实时同步检测；其中，所述两台锁相环放大器的参考信号分别由两个独立的频率源提供，频率源同时还提供一个与参考信号相同的交流信号作为激励信号，两个频率源提供的激励信号经加法器叠加后作为交流激励电压加载于导电探针与待测样品之间。本发明通过一次扫描就能够检测出待测样品的面外和面内压电振动的幅度信号与相位信号，并以实时的方式多通道同步输出，大大的提高了检测效率；同时，本发明能够提高电畴成像的分辨率，有效提高检测准确度。

主权项

1.一种用于电畴成像的双频多通道同步检测方法，其特征在于，该方法采用两台锁相放大器对待测样品面外和面内压电信号进行实时同步检测；其中，所述两台锁相放大器的参考信号分别由两个独立的频率源提供，频率源同时还提供一个与参考信号相同的交流信号作为激励信号，两个频率源提供的激励信号经加法器叠加后作为交流激励电压加载于导电探针与待测样品之间；独立频率源分别为锁相放大器提供频率为74kHz，峰峰值为4V和频率为15kHz，峰峰值为8V的参考信号；具体包括以下步骤：步骤1.将具有底电极的待测铁电或压电样品放置于原子力显微镜样品台上，用导电探针接触样品待测区域；步骤2.导电探针和待测样品间加载交流激励电压，使待测样品因逆压电效应而发生形变，并与导电探针及其悬臂发生谐振，包括垂直振动和横向扭转；同时开始待测区域的扫描；步骤3.由激光器发出的激光经导电探针的悬臂反射至四象限光电转换器上，四象限光电转换器将反射信号转换为电信号；步骤4.两台锁相放大器将步骤3的电信号中的垂直振动和横向扭转压电响应信号分别抽离提取；步骤5.计算机对经锁相放大器处理后的垂直振动和横向扭转压电响应信号进行采集并输出相应的电畴图像，即实现待测样品面外和面内压电响应信号的探测及实时同步输出。