一种样品材料的电学性能测量方法、装置、设备和介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种样品材料的电学性能测量方法、装置、设备和介质，该方法中在压电陶瓷上施加交变电压，使固定在压电陶瓷上的探针在样品材料表面振动；样品材料表面的电荷诱导探针与样品材料之间产生感应交流电，根据感应交流电的目标振幅、测量得到的探针与样品材料之间的目标接触电势差值和预先保存的感应交流电的目标振幅确定函数，确定出样品材料表面的目标电荷密度，根据目标接触电势差值和确定的探针的功函数值，确定样品材料表面的目标功函数值，由于不需要在探针与样品材料之间施加交流偏压和直流电压，并且根据确定的感应交流电的目标振幅确定函数确定目标电荷密度，从而提高了确定的样品材料表面的目标功函数值和目标电荷密度的准确性。标电荷密度的准确性。标电荷密度的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种样品材料的电学性能测量方法、装置、设备和介质


[0001]本专利技术涉及显微镜测量领域，尤其涉及一种样品材料的电学性能测量方法、装置、设备和介质。

技术介绍

[0002]为了测量材料表面微观电学性质，现有技术中存在一种原子力显微镜(atomic force microscopy，AFM)；该原子力显微镜是一种常用的微观表征设备，其最初最要是用于测量样品材料表面微观形貌，在原子力显微镜的基础上，又增加了测量样品材料表面微观电学性能测量的功能，电学性能包括材料表面电荷密度，材料表面功函数等。
[0003]现有技术中还存在可以测量材料表面电学性能的开尔文探针力显微镜(Kelvin probe force microscopy，KPFM)、静电力显微镜(electrostatic force microscopy，EFM)以及导电原子力显微镜(conductive force microscopy，CAFM)。
[0004]其中，KPFM首先通过施加交流偏压诱导的交变静电力驱动探针振动，之后在探针与样品材料之间施加直流电压，在直流电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种样品材料的电学性能测量方法，其特征在于，所述方法包括：在压电陶瓷上施加交变电压，使固定在所述压电陶瓷上的探针在样品材料表面振动；测量所述探针与所述样品材料之间的目标接触电势差值，并确定所述探针在所述样品材料表面振动产生的感应交流电的目标振幅；根据所述目标接触电势差值和确定的所述探针的功函数值，确定所述样品材料表面的目标功函数值，根据所述目标振幅、所述目标接触电势差值和预先保存的所述感应交流电的目标振幅确定函数，确定所述样品材料表面的目标电荷密度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述探针在所述样品材料表面振动产生的感应交流电的目标振幅包括：测量频率与所述探针的共振频率相同的目标感应交流电；将所述目标感应交流电的振幅作为目标振幅。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标接触电势差值和确定的所述探针的功函数值，确定所述样品材料表面的目标功函数值包括：根据所述目标接触电势差值和确定的所述探针的功函数值，确定所述探针的功函数值与所述目标接触电势差值的差值，将所述差值确定为所述样品材料表面的目标功函数值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标振幅、所述目标接触电势差值和预先保存的所述目标感应交流电的目标振幅确定函数，确定所述样品材料表面的目标电荷密度包括：根据预先保存的所述目标感应交流电的目标振幅确定函数根据预先保存的所述目标感应交流电的目标振幅确定函数以及所述目标振幅A
charge/ω
和所述目标接触电势差值V
CPD
，确定所述样品材料表面的目标电荷密度σ，其中h为预先确定的样品材料的表面形貌和探针与样品材料的预设高度、ω为确定的所述探针的共振频率、A0为确定的所述探针的振幅、d为确定的电介质厚度、ε0为确定的真空介电常数、ε为确定的相对介电常数、S为探针针尖的等效面积。5.一种样品材料的电学性能测量装置，其特征在于，所述装置包括：控制模块，用于在压电陶瓷上施加交变电压，使固定在所述压...

【专利技术属性】
技术研发人员：王中林，林世权，
申请(专利权)人：北京纳米能源与系统研究所，
类型：发明
国别省市：