[发明专利]一种气腔压力法薄膜材料压电常数测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种气腔压力法薄膜材料压电常数测量装置，其特征在于：将待测薄膜材料放置在全封闭气腔内，所述全封闭气腔通过压力控制器连接气源，由压力控制器控制全封闭气腔内的压力，所述全封闭气腔包括上盖板、中间腔体和下盖板，所述上盖板和中间腔体之间以及中间腔体和下盖板之间设置有密封圈，在所述下盖板上的中间腔体内设置有支撑柱，支撑柱上设置有待测薄膜材料放置平台，平台上有待测薄膜材料放置凹孔，用来放置待测薄膜材料，平台边设置有内导电柱，所述内导电柱分别与所述待测薄膜材料上下两面的电极电连接，内导电柱通过同轴线与设置在腔体壁上的连通全封闭气腔内外的外导电柱电连接，外导电柱的外接线连接电荷放大器，通过电荷放大器连接到数字示波器；所述压力控制器连接有数字压力计，所述全封闭气腔内还设置有热电偶传感器，热电偶传感器连接监控用数字温度计。

2.如权利要求1所述的气腔压力法薄膜材料压电常数测量装置，其特征在于：所述外导电柱设置在下盖板壁上。

3.如权利要求1所述的气腔压力法薄膜材料压电常数测量装置，其特征在于：所述中间腔体外的下盖板上设置有水平监控泡，下盖板下方设置有多个支撑底脚，所述支撑底脚上均设置有高度调节螺钉。

4.如权利要求3所述的气腔压力法薄膜材料压电常数测量装置，其特征在于：所述支撑底脚设置为三个，均匀设置在下盖板下方，每个支撑底脚间夹角为120度。

5.一种应用如权利要求1所述的测量装置测量薄膜材料压电常数的测量方法，其特征在于包括以下步骤：(1)打开上盖板，将待测薄膜材料置于全封闭气腔之中，将待测薄膜材料的上下电极引线与内导电柱相连；(2)确认所述内导电柱与外导电柱连接后关闭全封闭气腔；(3)采用氮气瓶作为气源供气，将压力控制器先置于数值A kPa，并向全封闭气腔内实施该压力；(4)记录此时数字压力表的示值P₁kPa，通过待测薄膜材料后，外导电柱连接的电荷放大器的转换倍率k₁，在数字示波器上得到的对应所示的电压值V₁；(5)再将压力控制器置于数值B kPa，并向全封闭气腔内实施该压力，记录此时的数字压力表的示值P₂kPa，通过待测薄膜材料后变化的电荷放大器的转换倍率k₂，数字示波器的所示的电压值V₂；(6)采用以下的公式得到压电常数d₃₃：其中M为薄膜材料的面积。