[发明专利]金属薄膜在微波段频率下电导率的测量方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种薄膜电导率的测量方法，尤其涉及一种金属薄膜在微波段频率下电导率的测量方法。

【背景技术】

目前，公知的薄膜电导率测量方法主要有四电极法，传输透射系数法等。测量的范围主要是直流，低频和红外以上波段，对微波段频率下金属薄膜电导率的测量尚无公开的报道。

因此，有必要提供一种金属薄膜在微波段频率下电导率的测量方法。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种金属薄膜在微波段频率下电导率的测量方法。

本发明金属薄膜在微波段频率下电导率的测量方法的具体步骤如下：

(1).利用可发射微波段频率信号的矢量网络分析仪、矩形空波导和设有活塞的可移动短路器，矩形空波导的两个输出端分别接矢量网络分析仪和设有活塞的可移动短路器；

(2).提供一个衬底并将其放在矩形空波导和可移动短路器中间，一边观察矢量网络分析仪的史密斯圆图，一边调节可移动短路器的活塞，直至衬底表面的反射系数为1或者纯实数，虚部的数量级低于10的负2次方时，记下可移动短路器的活塞的测量位置，取出衬底；

(3).制作一个金属薄膜样品，该金属薄膜样品包括需要测量的金属薄膜和与上述衬底的材料相同的衬底层；

(4).将金属薄膜样品放入矩形空波导和可移动短路器中间，并使金属薄膜样品的金属薄膜层朝向矢量网络分析仪发射频率信号的一端，调节可移动短路器的活塞至上述测量位置，并从矢量网络分析仪的幅度相位图中读出金属薄膜样品表面的反射系数；

(5).算出金属薄膜的电导率。

当然，本发明所述的微波段频率也包括毫米波段的频率。

本发明的有益效果是：本发明金属薄膜在微波段频率下电导率的测量方法，所使用的测量器材与金属薄膜表面不接触，可以准确地测出金属薄膜在微波段的电导率，方便地得出微波段频率下电导率的变化关系；所使用的测量器材少且测量器材结构简单；待测量少，所以测量方便、误差来源单一。通过这种方法还可以看出微波段金属薄膜电导率与频率之间的关系。

【附图说明】

下面结合附图和实例对本发明进一步说明。

图1本发明金属薄膜在微波段频率下电导率的测量方法中测量系统示意图。

图2本发明金属薄膜在微波段频率下电导率的测量方法中矢量网络分析仪的史密斯圆图(Smith Chart)。

图3本发明第一种实施方式金属薄膜电导率与频率关系图。

图4本发明第二种实施方式金属薄膜电导率与频率关系图。

图5本发明第三种实施方式金属薄膜电导率与频率关系图。

图6本发明第四种实施方式金属薄膜电导率与频率关系图。

【具体实施方式】

请参阅图1-图6所示，本发明金属薄膜在微波段频率下电导率的测量方法的具体步骤如下：

1.提供一个可发射微波段频率信号的矢量网络分析仪1、矩形空波导4和设有活塞(未图示)的可移动短路器2，并将他们连接好；

2.提供一个衬底(未图示)并将其放在矩形空波导4和可移动短路器2中间，一边观察矢量网络分析仪的史密斯圆图(Smith Chart)，一边调节可移动短路器2的活塞，直至衬底表面的反射系数为1或者纯实数时，记下可移动短路器2的活塞的测量位置，取出衬底；

3.制作一个金属薄膜样品3，该金属薄膜样品3包括金属薄膜(未图示)和与上述衬底的材料相同的衬底层(未图示)；

4.将金属薄膜样品放入矩形空波导4和可移动短路器2中间，并使金属薄膜样品3的金属薄膜朝向矢量网络分析仪发射频率信号的一端，调节可移动短路器2的活塞至测量位置，并从矢量网络分析仪的幅度相位图中读出金属薄膜样品3表面的反射系数；

5.算出金属薄膜的电导率。

如图1-图6所示，本发明是在矩形空波导4和可移动短路器2中，通过测量待测金属薄膜样品3表面的反射系数，根据此反射系数反演出金属薄膜在微波段频率下的电导率。

矢量网络分析仪1和可移动短路器2连接好后，矢量网络分析仪1会自动发出特定频率的信号，本发明是利用矢量网络分析仪1发出的微波段频率来测量金属薄膜样品3的反射系数。所述金属薄膜样品3的反射系数可以从矢量网络分析仪1中的幅度相位图中读出。

金属薄膜样品3的制作方法主要有溅射法和蒸发冷凝法两种。本发明的金属薄膜样品3采用磁控溅射法。这种方法的好处是不仅可以得到很高的溅射速率，而且在溅射金属时还可避免二次电子轰击而使基板保持接近冷态。金属薄膜样品3的衬底层的材料是有机高分子。