[發明專利]金屬薄膜在微波段頻率下電導率的測量方法

無效

• 申請號: 200810124204.0
• 申請日: 2008-07-03
• 公開（公告）號: CN101324644A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 蒲殷;伍瑞新
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司
• 代理人: 湯志武;王鵬翔

【技術領域】

本發明涉及一種薄膜電導率的測量方法，尤其涉及一種金屬薄膜在微波段頻率下電導率的測量方法。

【背景技術】

目前，公知的薄膜電導率測量方法主要有四電極法，傳輸透射系數法等。測量的范圍主要是直流，低頻和紅外以上波段，對微波段頻率下金屬薄膜電導率的測量尚無公開的報道。

因此，有必要提供一種金屬薄膜在微波段頻率下電導率的測量方法。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種金屬薄膜在微波段頻率下電導率的測量方法。

本發明金屬薄膜在微波段頻率下電導率的測量方法的具體步驟如下：

(1).利用可發射微波段頻率信號的矢量網絡分析儀、矩形空波導和設有活塞的可移動短路器，矩形空波導的兩個輸出端分別接矢量網絡分析儀和設有活塞的可移動短路器；

(2).提供一個襯底并將其放在矩形空波導和可移動短路器中間，一邊觀察矢量網絡分析儀的史密斯圓圖，一邊調節可移動短路器的活塞，直至襯底表面的反射系數為1或者純實數，虛部的數量級低于10的負2次方時，記下可移動短路器的活塞的測量位置，取出襯底；

(3).制作一個金屬薄膜樣品，該金屬薄膜樣品包括需要測量的金屬薄膜和與上述襯底的材料相同的襯底層；

(4).將金屬薄膜樣品放入矩形空波導和可移動短路器中間，并使金屬薄膜樣品的金屬薄膜層朝向矢量網絡分析儀發射頻率信號的一端，調節可移動短路器的活塞至上述測量位置，并從矢量網絡分析儀的幅度相位圖中讀出金屬薄膜樣品表面的反射系數；

(5).算出金屬薄膜的電導率。

當然，本發明所述的微波段頻率也包括毫米波段的頻率。

本發明的有益效果是：本發明金屬薄膜在微波段頻率下電導率的測量方法，所使用的測量器材與金屬薄膜表面不接觸，可以準確地測出金屬薄膜在微波段的電導率，方便地得出微波段頻率下電導率的變化關系；所使用的測量器材少且測量器材結構簡單；待測量少，所以測量方便、誤差來源單一。通過這種方法還可以看出微波段金屬薄膜電導率與頻率之間的關系。

【附圖說明】

下面結合附圖和實例對本發明進一步說明。

圖1本發明金屬薄膜在微波段頻率下電導率的測量方法中測量系統示意圖。

圖2本發明金屬薄膜在微波段頻率下電導率的測量方法中矢量網絡分析儀的史密斯圓圖(Smith?Chart)。

圖3本發明第一種實施方式金屬薄膜電導率與頻率關系圖。

圖4本發明第二種實施方式金屬薄膜電導率與頻率關系圖。

圖5本發明第三種實施方式金屬薄膜電導率與頻率關系圖。

圖6本發明第四種實施方式金屬薄膜電導率與頻率關系圖。

【具體實施方式】

請參閱圖1-圖6所示，本發明金屬薄膜在微波段頻率下電導率的測量方法的具體步驟如下：

1.提供一個可發射微波段頻率信號的矢量網絡分析儀1、矩形空波導4和設有活塞(未圖示)的可移動短路器2，并將他們連接好；

2.提供一個襯底(未圖示)并將其放在矩形空波導4和可移動短路器2中間，一邊觀察矢量網絡分析儀的史密斯圓圖(Smith?Chart)，一邊調節可移動短路器2的活塞，直至襯底表面的反射系數為1或者純實數時，記下可移動短路器2的活塞的測量位置，取出襯底；

3.制作一個金屬薄膜樣品3，該金屬薄膜樣品3包括金屬薄膜(未圖示)和與上述襯底的材料相同的襯底層(未圖示)；

4.將金屬薄膜樣品放入矩形空波導4和可移動短路器2中間，并使金屬薄膜樣品3的金屬薄膜朝向矢量網絡分析儀發射頻率信號的一端，調節可移動短路器2的活塞至測量位置，并從矢量網絡分析儀的幅度相位圖中讀出金屬薄膜樣品3表面的反射系數；

5.算出金屬薄膜的電導率。

如圖1-圖6所示，本發明是在矩形空波導4和可移動短路器2中，通過測量待測金屬薄膜樣品3表面的反射系數，根據此反射系數反演出金屬薄膜在微波段頻率下的電導率。

矢量網絡分析儀1和可移動短路器2連接好后，矢量網絡分析儀1會自動發出特定頻率的信號，本發明是利用矢量網絡分析儀1發出的微波段頻率來測量金屬薄膜樣品3的反射系數。所述金屬薄膜樣品3的反射系數可以從矢量網絡分析儀1中的幅度相位圖中讀出。

金屬薄膜樣品3的制作方法主要有濺射法和蒸發冷凝法兩種。本發明的金屬薄膜樣品3采用磁控濺射法。這種方法的好處是不僅可以得到很高的濺射速率，而且在濺射金屬時還可避免二次電子轟擊而使基板保持接近冷態。金屬薄膜樣品3的襯底層的材料是有機高分子。