[发明专利]一种测量氧化锌纳米棒阵列薄膜的压电应变常数d33的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量氧化锌纳米棒阵列薄膜的压电应变常数d₃₃的方法。

背景技术

氧化锌是一种II-VI族宽禁带的半导体材料，禁带宽度为3.37eV，室温下具有较高的激子束缚能(60meV)和较低的电子诱生缺陷。氧化锌还是一种十分有用的压电材料，晶体结构为纤锌矿(Wurtzite)六方晶系，其c轴方向较其他方向具有更大的压电系数。因此在很多领域有着广阔的应用前景，尤其是在光电子学等交叉学科领域中，用于声表面波器件、微机电系统、压电换能器等。目前，测量氧化锌薄膜的压电应变常数d₃₃一般利用激光干涉仪，扫描隧道显微镜，准静态d₃₃测试仪等手段。

发明内容

本发明公开了一种测量氧化锌纳米棒阵列薄膜的压电应变常数d₃₃的方法，该氧化锌纳米棒阵列薄膜是用溶液法在金属锌基底上制备所得的c轴择优取向的阵列薄膜。该测量方法是基于激光多普勒原理的激光测振法。

包括以下步骤：

(1)在氧化锌纳米棒阵列薄膜的上表面镀一层金属导电膜；

(2)使用阻抗分析仪测量氧化锌纳米棒阵列薄膜的谐振频率f₀；

(3)在氧化锌纳米棒阵列薄膜的上下表面加电压U；

(4)使用激光测振仪测量，在电压为U的条件下，谐振频率f₀附近的氧化锌纳米棒阵列薄膜的振幅ΔL；

(5)由公式ΔL＝d₃₃×U，计算可得氧化锌纳米棒阵列薄膜的压电应变常数d₃₃。

附图说明

图1是激光测振法测量氧化锌纳米棒阵列的压电系数d₃₃的流程图。

具体实施方式

本发明的实施例仅用于进一步阐述本发明，而不限制本发明的范围。对于本领域的技术人员对本发明的内容所进行的替代、改动或变更，这些等价形式同样落入本申请所限定的范围内。

实施例1

(1)在氧化锌纳米棒阵列薄膜的上表面镀一层金膜；

(2)使用阻抗分析仪测量氧化锌纳米棒阵列薄膜的谐振频率f₀≈1.09MHz；

(3)在氧化锌纳米棒阵列薄膜的上下表面加电压U＝3V；

(4)使用激光测振仪测量，在电压U＝3V的条件下，谐振频率f₀≈1.09MHz附近的氧化锌纳米棒阵列薄膜的振幅ΔL＝45pm；

(5)由公式ΔL＝d₃₃×U，计算可得氧化锌纳米棒阵列薄膜的压电应变常数d₃₃＝15pm/V。