基于虛擬儀器的鐵電薄膜電滯回線測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)

針對(duì)傳統(tǒng)SawyerTower電路測(cè)量薄膜電滯回線的不足，提出了電荷積分改進(jìn)方案。并在改進(jìn)SawyerTower電路基礎(chǔ)上，結(jié)合虛擬儀器測(cè)量思想，組建以LabVIEW 和NI 公司數(shù)據(jù)采集卡為核心的軟硬件平臺(tái)測(cè)量系統(tǒng)，并結(jié)合Matlab 對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)薄膜本征電滯回線的精確測(cè)量。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本測(cè)試系統(tǒng)可以快速準(zhǔn)確完成薄膜電滯回線測(cè)量。
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(jī)械、電子工程和信息科學(xué)等眾多學(xué)科領(lǐng)域[1]， 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(jī)械學(xué)等領(lǐng)域有著重要的或潛在的應(yīng)用，特別是可與半導(dǎo)體Si 集成電路兼容等特點(diǎn)而得到廣泛地研究[2]。鐵電材料具有自發(fā)極化，自發(fā)極化方向可以被外加電場(chǎng)反轉(zhuǎn)，當(dāng)外加電場(chǎng)為零
時(shí)，材料中仍存在剩余極化，而形成電滯回線[3]。電滯回線為是否為鐵電體的重要判據(jù)，電滯回線參數(shù)也是薄膜性質(zhì)的重要反映。
國(guó)內(nèi)有學(xué)者[4]提出，薄膜電滯回線測(cè)量應(yīng)充分考慮到線性電容和漏導(dǎo)的影響，并Sawyertower
電路進(jìn)行了測(cè)量分析，針對(duì)傳統(tǒng)SawyerTower電滯回線測(cè)量電路，反饋電壓與激勵(lì)電壓分壓的不足這一實(shí)際問題，本文提出了改進(jìn)意見，并結(jié)合計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的功能，設(shè)計(jì)了基于虛擬儀器的測(cè)量系統(tǒng)。