[實用新型]一種基于電磁場近場提取導電薄膜表面電導率的測試裝置

有效

• 申請號: 201821457164.7
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN209117761U
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 易達;魏興昌;楊彥彬
• 申請（專利權）人: 浙江大學;浙江大學自貢創新中心
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02;G01N27/04
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

本實用新型涉及薄膜表面電導率測試技術，旨在提供一種基于電磁場近場提取導電薄膜表面電導率的測試裝置。是在導電薄膜的一側設置電磁發射源，發射電磁波的方向朝向且垂直于導電薄膜；在水平的導電薄膜上下兩側分別放置磁場近場探頭和電場近場探頭，兩個探頭與導電薄膜保持相同間距，兩者的連線垂直于導電薄膜。本實用新型對導電薄膜的形狀、大小并無嚴苛要求，可以解決在同軸、波導中進行高頻測試時，導電薄膜形狀加工精度要求較高、誤差較大的問題。同時，本實用新型可以測量導電薄膜任意位置、任意頻率、任意時刻的表面電導率，得到薄膜的表面電導率隨位置、頻率、時間的分布情況，有利于提高薄膜應用的可靠性和穩定性。

技術領域

本實用新型涉及一種薄膜表面電導率測試技術，具體涉及一種基于電磁場近場提取導電薄膜表面電導率的測試裝置，是采用電磁場近場測試來精確測定薄膜表面與位置和頻率相關的局部電導率。

背景技術

導電薄膜在柔性電子產業領域應用廣泛、需求迫切。目前工業界最常用的導電薄膜有氧化銦錫(ITO)薄膜、氟摻雜氧化錫(FTO)薄膜以及石墨烯等二維材料薄膜，它們的電導率是其應用于屏幕顯示、屏幕觸控、太陽能電池等產品的關鍵影響因素之一。大規模生產高質量的電子薄膜，不僅需要在生產時進行精密的流程控制，更需要對不同產品、不同批次進行高效的定量測試。目前的測試方法包括在同軸、波導等腔體內測試，對導電薄膜形狀加工精度要求較高、加工誤差度測試結果影響較大。

在電磁場與電磁波的前沿研究領域，有大量關于新型二維導電薄膜的理論研究，這些薄膜包括石墨烯、二硫化鉬、六方氮化硼等，它們在理論上被廣泛用于新型波導、新型天線、新型濾波器等無源器件的設計。目前，這些新型薄膜的生產質量不穩定、生產規模較小，因而更需要在生產和設計中對它們的電導率進行嚴格地調控，并進行精細地測定。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是，克服現有技術中的不足，提供一種基于電磁場近場提取導電薄膜表面電導率的測試裝置。

為解決技術問題，本實用新型的解決方案是：

提供一種基于電磁場近場提取導電薄膜表面電導率的測試裝置，是在導電薄膜的一側設置電磁發射源，其發射電磁波的方向朝向且垂直于導電薄膜；電磁發射源與導電薄膜的間距大于2λ，λ為發射電磁波的波長；在水平的導電薄膜上下兩側分別放置磁場近場探頭和電場近場探頭，兩個探頭與導電薄膜保持相同間距，兩者的連線垂直于導電薄膜。

作為一種改進，是以兼具磁場近場探測與電場近場探測功能的探頭替代所述磁場近場探頭和/或電場近場探頭。

作為一種改進，兩個探頭之間的連線與導電薄膜相交，電磁發射源的發射方向與導電薄膜相交，兩個相交點之間的距離不大于D_MAX/2，D_MAX為發射源的最大口徑。

作為一種改進，所述電磁發射源是喇叭天線。

作為一種改進，所述兩個探頭與導電薄膜的間距小于電磁發射源與導電薄膜的距離。

作為一種改進，所述兩個探頭分別通過信號線接至工控機，所述電磁發射源通過信號線接至控制器。

利用本實用新型所述裝置實現基于電磁場近場提取導電薄膜表面電導率的測試方法，是利用電磁發射源發出的電磁波照射導電薄膜，使其表面產生感應電流，通過磁場近場探頭和電場近場探頭測量導電薄膜兩側由感應電流形成的水平磁場和水平電場的幅度與相位；最后，利用測量數據計算得到導電薄膜的表面電導率；

該方法具體包括：

(1)利用電磁發射源在2λ距離外向導電薄膜發射電磁波，保證電磁波照射至導電薄膜時等效為平面波；