PZT薄膜电滞回线测试的数值补偿研究

通过Sawyer-Tower测试电路研究了铁电薄膜的电滞回线,发现薄膜漏电阻以及示波器输入电阻和电容的影响可能会使所测量的电滞回线发生形状扭曲或者使测量结果出现较大偏差,通过数值补偿方法重建了电荷平衡方程,并编制了相应的软件补偿程序。通过对溶胶-凝胶制备的PZT铁电薄膜的电滞回线测试表明,运用该数值补偿方法可以有效补偿薄膜漏电阻以及示波器输入电阻和电容对测试结果的影响,满足PZT铁电薄膜制备技术以及微机电系统中器件设计对薄膜性能测试的要求。     

真空溅射制备PZT铁电薄膜

采用射频溅射法制备了ＰＺＴ铁电薄膜材料，测量了薄膜材料的介电常数和电滞回线，分析了薄膜的成分。ＸＲＤ分析结果表明，溅射形成的ＰＺＴ薄膜的结构和铁电性能强烈依赖于成膜工艺中的衬底温度。薄膜的居里点为２５０℃左右，靶的组成以Ｐｂ１．１０（Ｚｒ０．５２Ｔｉ０．４８）Ｏ３为宜。     

电极对PZT铁电薄膜性能的影响

用溶胶－凝胶法制备ＰＺＴ铁电薄膜。以Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉ为底电极，Ａｕ为上电极，形成金属－铁电薄膜－金属结构的铁电电容器。研究电极对ＰＺＴ铁电薄膜结构和电性能的影响，实验发现，金属Ｔｉ的厚度会影响ＰＺＴ铁电薄膜的结构。界面层的存在使介电系数、自发极化、矫顽电压、漏电流都与薄膜的厚度有关。     

晶格失配应变对铁电薄膜铁电性能的影响

采用与时间有关的Ginzburg-Landau方程,在考虑表面效应的条件下研究了晶格失配应变对外延铁电薄膜铁电性能的影响,通过外推长度考虑表面效应。获得了不同应变情况下的铁电薄膜电滞回线及蝶形应变迟滞回线。结果表明,剩余极化强度和矫顽场与压应变和张应变密切相关,其值强烈依赖于晶格失配应变。     

新型不挥发非破坏性读出铁电存储器(MFS)

长期以来，人们认为铁电场效应管是单晶体管、不挥发、非破坏性读出存储器的基本结构。铁电场效应管的基本结构为金属／铁电／半导体（MFS）结构。MFS存储器与其它不挥发性存储器相比在数据传输速率、疲劳特性和工作电压等方面有更大的优点。本论文简单地论述了MFS存储器的结构、工作原理和制备方法。     

RF溅射法制备PZT铁电薄膜及其表征

采用对靶溅射法在SiO2/Si基板上沉积Pt/Ti底电极,用射频(RF)溅射法在Pt/Ti/SiO2/Si基板上制备了厚度约800 nm的PZT薄膜。XRD分析表明,Ar气氛中沉积,700℃下快速退火(RTA)20 min所得的PZT薄膜具有钙钛矿结构;SEM、AFM分析表明,该条件下所得薄膜的表面由平均粒径约219 nm的晶粒组成,较为均匀、致密。在1 kHz的测试频率下,PZT薄膜的介电常数为327.6,从电滞回线上可以得出,该PZT薄膜的矫顽场强为50 kV/cm,剩余极化强度和自发极化强度分别为10μC/cm2、13μC/cm2。     

Li_(0.025)Na_(0.975)NbO_3晶体的介电和铁电性质

观察了Li0.025Na0.975NbO3晶体的电滞回线,并研究了它在400°C以下的介电温谱和室温时500MHz以下的介电频谱。其介电温谱的峰值在升温和降温时分别出现在380°C和365°C,有明显的热滞,因此其相变属于一级相变。Li0.025Na0.975NbO3晶体在500MHz附近可能存在介电弛豫。     

Si基Bi4Ti3O12薄膜电滞回线及铁电性能的研究

采用溶胶-凝胶(Sol—Gel)法直接在p—Si衬底上制备生长Bi4Ti3O12铁电薄膜，研究了Ag／Bi4Ti3O12／p—si异质结电滞回线的特征及Bi4Ti3O12薄膜的铁电性能。空间电荷层的存在使Si基Bi4Ti3O12铁电薄膜呈不对称的电滞回线并导致薄膜的极化减弱。退火温度同时影响了薄膜的晶粒尺寸和薄膜中的载流子浓度，而这两种因素对铁电性能的影响是相反的。Bi4Ti3O12薄膜的铁电性能随退火温度的变化是两种因素共同作用的结果。     

基于原子力显微技术的PZT薄膜铁电性能研究

针对现有测试技术不能直接获得纳米尺度铁电薄膜电滞回线的问题,提出了将原子力显微镜与铁电分析仪连用的方法,研究了锆钛酸铅(PZT)薄膜样品的电滞回线.结果表明,应用铁电分析仪与原子力显微镜联用的测试技术能表征铁电薄膜的电滞回线,在无顶电极测试条件下,测试得到的电滞回线很不对称,且剩余极化值较大.     

USB 2.0高速数据采集处理平台的软硬件设计

介绍了一种基于USB 2．0技术的高速数据采集处理平台，在硬件和软件2个方面说明了如何将USB 2.0接口用作微型计算机的通用输入输出接口。文中对Cypress公司的USB 2．0外部设备控制芯片CY7C68013和软件开发工具USB Developer’s uStudio作了较为详细的说明。     

换热器测量系统的软、硬件设计

提出了换热器测量系统的设计方案,分为硬件和软件两个部分。硬件部分主要利用ATMEL89S52单片机构成数据采集系统,可以高效的实现多路数据采集。软件部分利用VB设计上位机界面进行数据处理,数据库存储与查询。使用户可以准确的了解并把握生产状态。     

基于FPGA的存储测试系统的设计

针对某些特殊的测试试验要求测试系统高性能、微体积、低功耗,在存储测试理论基础上,进行了动态存储测试系统的FPGA设计。介绍了该系统的组成,对控制模块进行了详细设计。针对测试环境的多样性设计了采样策略,能对频率多变的信号进行实时记录。通过实验验证了设计的正确性,证实了所设计的采样策略对多种变化规律的信号采集具有通用性,扩展了系统的应用范围。     

基于实弹打靶训练系统的智能标靶硬件设计

研制实弹打靶射击训练器并装备到连队,对于减少国防开支,提高军事训练水平,实现国防现代化,军事训练智能化等均具有重要的现实意义。在实弹打靶机的结构基础上,参照国内外设计方法和部队的实际需要,完成了整个系统的硬件设计及软件开发,将射击距离延长,改变了结构和功能,较好地实现了靶机与枪体部分的分离。设计了一套可独立使用的实弹发射系统和接收靶系统。     

多功能虚拟示波器的设计与实现

以双通道虚拟示波器为例,阐述了基于图形化的编程语言LabVIEW和NI USB-6009数据采集卡的虚拟仪器设计过程,从系统构造,软、硬件设计等方面详细介绍了虚拟示波器的实现。该虚拟示波器具有波形显示、参数测量、滤波、频谱分析、数据存储和回放等多种功能,与常规示波器相比,不但简化了结构,提高了测试性能,而且实现了测试自动化。     

基于GP-IB总线的加速度计测试系统设计

通过对当前加速度计测试工序多、操作复杂、易引起误操作的现状分析,为能更好地标定石英挠性加速度计性能参数,设计了基于GPIB总线技术的加速度计测试系统,确定了系统的硬件组成。同时针对石英挠性加速度计反馈信号较弱、精度要求高的特点,设计采用了数字多用表技术,利用其内部抑制噪声和信号处理等技术,实现了加速度计输出微小信号的精...     

某雷达信号处理板的硬件设计与实现

现代雷达技术的发展越来越倚重于信号处理,针对雷达信号处理要求的数据量大、实时性高的特点,提出了一种基于双FPGA和DSP的高速数据采集处理系统设计方案,FPGA采用XC2V1000-4FG456芯片,DSP选用ADSP-TS101芯片,并对信号处理板的主芯片和辅助外围电路进行了说明。该系统运算能力强,且具有较强的通用性。     

基于嵌入式Linux的气象数据采集系统的设计

气象数据采集系统是集计算机、通信及电子技术、工业控制为一体的综合探测系统。设计中充分利用了嵌入式Linux的特点。系统软件模块有数据采集模块、数据处理模块、数据通信模块和数据诊断模块。将嵌入式Linux操作系统引入气象数据采集系统的设计中 ,加速了系统的开发 ,方便了将来的功能扩展 ,提高了气象观测数据的及时性和准确性 ,实现了气象观测的自动化     

便携式多功能LD特性测试系统的研制

研制了一种单片机控制的LD特性测试系统.该系统包括1台便携式LD特性测试仪和1套测试软件.测试系统可以运行在4种测试模式下:自动电流控制模式(ACC)、自动功率控制模式(APC)、自动电压控制模式(AVC)和自动背光电流控制模式(AMC);LD驱动电流可实现0～2 A连续可调.测试系统同时对温控实现精确的控制,采用软件方法实现Fuzzy PID调节,并结合积分分离思想,使温度控制快速而有效;采取了软启动控制、断路开关及限流保护的措施,有效地保证了LD的安全.实验表明:测试系统具有智能化程度高、硬件结构简单和使用方便等优点.     

基于LabVIEW的四通道多参数测试系统软件设计

介绍了基于MSP430单片机的四通道多参数和测试软件的功能模块,讨论了该软件的设计问题。软件是在LabVIEW开发平台上开发的,具有友好的可视化界面和结构化设计。软件经过系统的联合调试后,实现了四通道信号曲线的实时显示、存储、对电路进行编程控制,具有很好的稳定性和可操作性,完成了系统所要求的各项指标和功能。