e31カンチレバー逆圧電測定システム
IEC規格準拠、e31カンチレバー逆圧電測定システム。
簡便なカンチレバーサンプルでの圧電特性評価を可能にします。
(株)東陽テクニカ 理化学計測部
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特長
【e31カンチレバー逆圧電測定システム用治具】
- ■カンチレバー方式
- ウエハを短冊状に切り出しその片端を専用治具にて固定します。強誘電体特性評価システムから電圧を出力しサンプルに印加、固定されていない片端の振動変位を測定し、薄膜圧電素子の31方向逆圧電定数を算出します。
- ■圧電定数算出に基板のヤング率、ポアソン比等を使用
- 圧電定数の計算には測定対象サンプル圧電膜のヤング率等の物性値を用いて算出します。しかしe31測定ではサンプル圧電膜のヤング率、ポアソン比等測定が不要になりますので圧電定数の算出が容易になります。
- ■専用治具にてサンプルを固定
- カンチレバー方式の測定では片端をしっかりと固定する事が最も重要です。当社が設計開発したe31測定固定治具は下部電極部を均一に挟み込み確実に固定します。
- ■強誘電性特性と圧電性特性の評価が可能
- 本システムは強誘電体特性評価システムのオプションになります。強誘電体特性評価システムにてヒステリシス測定・リーク電流測定を行う事できますので、強誘電性特性とe31逆圧電特性の評価する事が可能です。
＊d33逆圧電測定システムもございます。
システム構成
本システムはFCE10型:強誘電体特性評価システムとe31測定用治具、レーザー変位計で構成されます。
FCE10型より測定対象サンプルへ正弦波電圧を印加し、その時の変位量をレーザー変位計でモニタします。
【FCE10型 強誘電体特性評価システム】
【e31カンチレバー逆圧電測定システム ブロック図】
【測定波形】
- ■測定した印加電圧と変位の振幅からe31,fconを以下の式にて算出
- （e31,f）con=-(Es・hs2・δout)／（3l2(1－νs)Vin
- ＜計算に必要なパラメータ＞
L :カンチレバーサンプル長さ
Hs :基板の厚さ
Es :基板のヤング率
νs ：基板のポアゾン比
Vin：サンプルへの印加電圧
δout：サンプルの変位量（レーザ変位計測定値） - ■サンプル形状
- ・サンプル長さ：20～30mm
・サンプル幅 ：1.5mm～３mm
・サンプル厚み：基盤を含め１mm以下
＊上記の図の様に下部電極を約２mm 出しにしてください。