基于虛擬儀器的鐵電薄膜物性參數(shù)測試系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、鐵電學(xué)是一門多學(xué)科交叉的學(xué)科,它涉及物理學(xué)、化學(xué)、機械、電子工程和信息科學(xué)等眾多學(xué)科領(lǐng)域,鐵電薄膜材料具有優(yōu)良的特性,使其在微電子學(xué)、光電子學(xué)、集成光學(xué)和微機械學(xué)等領(lǐng)域有著重要的或潛在的應(yīng)用而得到廣泛±也研究。本項研究針對目前缺乏的低成本、高性能鐵電薄膜特性參數(shù)測試儀器設(shè)備而開展。
　　本文在深入分析鐵電薄膜材料特性和電滯回線測量基礎(chǔ)理論、深入研究漏電流與界面電容失真補償算法的基礎(chǔ)上,通過對Sawyer-Tower測試電路的改進,

2、采用PCI8606數(shù)據(jù)采集卡,結(jié)合LabVIEW控制軟件與Matlab數(shù)據(jù)處理軟件,研制了基于虛擬儀器的鐵電薄膜特性參數(shù)測試系統(tǒng),實現(xiàn)了對鐵電薄膜特性參數(shù)的精確測試。主要開展以下方面的研究工作:
　　首先,針對傳統(tǒng)Sawyer- Tower電滯回線測量電路,反饋電壓與激勵電壓分壓不足這一實際問題,使用電荷積分改進方案。改進測量電路優(yōu)點為施加樣品電壓阢不能對放大器輸出Uo產(chǎn)生影響,電滯回線P-E曲線可以用Uo- Ui關(guān)系來表示,提高

3、了測量的精度。
　　其次,在深入分析動態(tài)鏈接庫特點的基礎(chǔ)上,采用調(diào)用動態(tài)鏈接庫的方法實現(xiàn)了在LabVIEW下對普通數(shù)據(jù)采集卡PCI8606的驅(qū)動;充分利用了LabVIEW強大的數(shù)據(jù)分析能力和數(shù)據(jù)采集卡自帶的動態(tài)鏈接庫,使編程更加的靈活方便,縮短開發(fā)周期,大大降低了硬件成本和開發(fā)成本。
　　第三,針對測量過程中受樣本漏電導(dǎo)和線性電容的影響,提出了軟件補償算法來進行實時的補償計算。該算法不但避免了傳統(tǒng)的“二分法”多次逼近的復(fù)雜計