搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

静电力显微镜研究二相材料及其界面介电特性

孙志 王暄 韩柏 宋伟 张冬 郭翔宇 雷清泉

静电力显微镜研究二相材料及其界面介电特性

孙志, 王暄, 韩柏, 宋伟, 张冬, 郭翔宇, 雷清泉
PDF
导出引用
  • 利用静电力显微镜(EFM)研究了二相材料不同区域的介电特性. 制备了高定向石墨/聚乙烯、云母/聚乙烯等层叠状二相材料复合物, 在EFM相位检测模式下观测二相材料过渡界面处, 可以发现二相材料中介电常数较大的材料会引起较大的相位滞后角Δθ该相位滞后角正切值tan(Δθ) 与探针电压VEFM存在二次函数关系, 且函数二次项系数与样品的介电常数存在增函数关系, 进而可在微纳米尺度下区分不同微区域内材料的介电常数差异. 研究表明EFM 可用于对材料介电特性的微纳米尺度测量, 这对分析复合材料二相界面区域特性有积极意义.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划 (批准号: 2009CB724505)、国家自然科学基金 (批准号: 5097702)、黑龙江省电介质工程国家重点实验室培育基地前沿项目预研基金 (批准号: DE2012B07)和哈尔滨理工大学青年科学研究基金(批准号: 2011YF013)资助的课题.
    [1]

    Kao K C, Hwang W 1981 Electrical Transport in Solid (Oxford: Pergamon Press) p168

    [2]

    Zhang P H, Fan Y, Wang F C, Xie H, Li G, Lei Q Q 2005 Chin. Phys. Lett. 22 1253

    [3]

    Li S T, Cheng P F, Zhao L, Li J Y 2012 Acta. Phys. Sin. 58 523 (in Chinese) [李盛涛, 成鹏飞, 赵雷, 李建英 2009 物理学报 58 523]

    [4]

    Cheng P F, Li S T, Li J Y 2012 Acta. Phys. Sin. 61 187302 (in Chinese) [成鹏飞, 李盛涛, 李建英 2012 物理学报 61 187302]

    [5]

    Holger S, Julius G V 2010 Scanning Force Microscopy of Polymers (Deutschland: Springer Press) p10

    [6]

    Lei Q Q, Fan Y, Wang X 2006 Trans China Electrotechnical Soc 21 1 (in Chinese) [雷清泉, 范勇, 王暄 2006 电工技术学报 21 1]

    [7]

    Belaidi S, Girard P, Leveque G 1997 J. Appl. Phys. 81 1023

    [8]

    Yves M, David W A, Kumar H W 1988 Appl. Phys. Lett. 52 1103

    [9]

    Paula M V, Yossi R, Angus K 2005 Scanning Probe Microscopy: Characterization, Nanofabrication, and Device Application of Functional Materials (Netherlands: Kluwer Academic Publishers) p289

    [10]

    Jones J T, Bridger P M, Marsh O J, McGill T C 1999 Appl. Phys. Lett. 75 1326

    [11]

    Marchi F, Dianoux R, Smilde H J H, Mur P, Comin F, Chevrier J 2008 J. Electrostat. 66 538

    [12]

    Zhu Y F, Xu C H, Wang B, Woo C H 2005 Comp. Mater. Sci. 33 53

    [13]

    Jeandupeux O, Marsico V, Acovic A, Fazan P, Brune H 2002 Microelectron Reliab. 42 225

    [14]

    Okur S, Yakuphanoglu F 2009 Sensor Actuat A Phys. 149 241

    [15]

    Benstetter G, Biberger R, Liu D P 2009 Thin Solid Films 517 5100

    [16]

    Doukkali A, Ledain S, Guasch C, Bonnet J 2004 Appl. Sur. Sci. 235 507

    [17]

    Albrecht V, Janke A, Drechsler, Schubert G, Németh E, Simon F 2006 Progr Colloid Polym. Sci. 132 48

    [18]

    Riedel C, Arinero R, Tordjeman P 2009 J. Appl. Phys. 106 024315

    [19]

    Riedel C, Schwartz G A, Arinero R 2010 Ultramicroscopy 110 634

    [20]

    Krayev A V, Talroze R V 2004 Polymer 45 8195

    [21]

    Krayev A V, Shandryuk G A, Grigorov L N, Talroze R V 2006 Macromol. Chem. Phys. 207 966

    [22]

    Lewis T J 1994 IEEE Tran. Dielect. El. In. 1 812

    [23]

    Lewis T J. 2004 IEEE Tran. Dielect. El. In. 11 739

    [24]

    Tanaka T, Kozako M, Fuse M, Ohki Y 2004 IEEE Tran. Dielect. El. In. 12 669

    [25]

    Zhao H B, Han L 2008 Nanotechnology & Precision Engineering 6 89 (in Chinese) [赵慧斌, 韩立 2008 纳米技术与精密工程 6 89]

    [26]

    Qi G C, Yang Y L, Yan H, Guan L, Li Y B, Qiu X H, Wang C 2009 J. Phys. Chem. C 113 204

    [27]

    Qi G C, Yan H, Guan L, Yang Y L, Qiu X H, Wang C, Li Y B, Jiang Y P 2008 J. Appl. Phys. 103 114311

    [28]

    Zhang D D, Wang R, Jiang Y P, Qi G C, Wang C, Qiu X H 2011 Physics 40 573 (in Chinese) [张冬冬, 王锐, 蒋烨平, 戚桂村, 王琛, 裘晓辉 2011 物理 40 573]

    [29]

    Piarristeguy A A, Ramonda M, Pradel A 2010 J. Non-Cryst. Solids. 356 2402

    [30]

    Mesa G, Dobado Fuentes E, Sáenz J J 1996 J. Appl. Phys. 79 39

    [31]

    Kazuya G, Kazuhiro H 1998 J. Appl. Phys. 84 4043

  • [1]

    Kao K C, Hwang W 1981 Electrical Transport in Solid (Oxford: Pergamon Press) p168

    [2]

    Zhang P H, Fan Y, Wang F C, Xie H, Li G, Lei Q Q 2005 Chin. Phys. Lett. 22 1253

    [3]

    Li S T, Cheng P F, Zhao L, Li J Y 2012 Acta. Phys. Sin. 58 523 (in Chinese) [李盛涛, 成鹏飞, 赵雷, 李建英 2009 物理学报 58 523]

    [4]

    Cheng P F, Li S T, Li J Y 2012 Acta. Phys. Sin. 61 187302 (in Chinese) [成鹏飞, 李盛涛, 李建英 2012 物理学报 61 187302]

    [5]

    Holger S, Julius G V 2010 Scanning Force Microscopy of Polymers (Deutschland: Springer Press) p10

    [6]

    Lei Q Q, Fan Y, Wang X 2006 Trans China Electrotechnical Soc 21 1 (in Chinese) [雷清泉, 范勇, 王暄 2006 电工技术学报 21 1]

    [7]

    Belaidi S, Girard P, Leveque G 1997 J. Appl. Phys. 81 1023

    [8]

    Yves M, David W A, Kumar H W 1988 Appl. Phys. Lett. 52 1103

    [9]

    Paula M V, Yossi R, Angus K 2005 Scanning Probe Microscopy: Characterization, Nanofabrication, and Device Application of Functional Materials (Netherlands: Kluwer Academic Publishers) p289

    [10]

    Jones J T, Bridger P M, Marsh O J, McGill T C 1999 Appl. Phys. Lett. 75 1326

    [11]

    Marchi F, Dianoux R, Smilde H J H, Mur P, Comin F, Chevrier J 2008 J. Electrostat. 66 538

    [12]

    Zhu Y F, Xu C H, Wang B, Woo C H 2005 Comp. Mater. Sci. 33 53

    [13]

    Jeandupeux O, Marsico V, Acovic A, Fazan P, Brune H 2002 Microelectron Reliab. 42 225

    [14]

    Okur S, Yakuphanoglu F 2009 Sensor Actuat A Phys. 149 241

    [15]

    Benstetter G, Biberger R, Liu D P 2009 Thin Solid Films 517 5100

    [16]

    Doukkali A, Ledain S, Guasch C, Bonnet J 2004 Appl. Sur. Sci. 235 507

    [17]

    Albrecht V, Janke A, Drechsler, Schubert G, Németh E, Simon F 2006 Progr Colloid Polym. Sci. 132 48

    [18]

    Riedel C, Arinero R, Tordjeman P 2009 J. Appl. Phys. 106 024315

    [19]

    Riedel C, Schwartz G A, Arinero R 2010 Ultramicroscopy 110 634

    [20]

    Krayev A V, Talroze R V 2004 Polymer 45 8195

    [21]

    Krayev A V, Shandryuk G A, Grigorov L N, Talroze R V 2006 Macromol. Chem. Phys. 207 966

    [22]

    Lewis T J 1994 IEEE Tran. Dielect. El. In. 1 812

    [23]

    Lewis T J. 2004 IEEE Tran. Dielect. El. In. 11 739

    [24]

    Tanaka T, Kozako M, Fuse M, Ohki Y 2004 IEEE Tran. Dielect. El. In. 12 669

    [25]

    Zhao H B, Han L 2008 Nanotechnology & Precision Engineering 6 89 (in Chinese) [赵慧斌, 韩立 2008 纳米技术与精密工程 6 89]

    [26]

    Qi G C, Yang Y L, Yan H, Guan L, Li Y B, Qiu X H, Wang C 2009 J. Phys. Chem. C 113 204

    [27]

    Qi G C, Yan H, Guan L, Yang Y L, Qiu X H, Wang C, Li Y B, Jiang Y P 2008 J. Appl. Phys. 103 114311

    [28]

    Zhang D D, Wang R, Jiang Y P, Qi G C, Wang C, Qiu X H 2011 Physics 40 573 (in Chinese) [张冬冬, 王锐, 蒋烨平, 戚桂村, 王琛, 裘晓辉 2011 物理 40 573]

    [29]

    Piarristeguy A A, Ramonda M, Pradel A 2010 J. Non-Cryst. Solids. 356 2402

    [30]

    Mesa G, Dobado Fuentes E, Sáenz J J 1996 J. Appl. Phys. 79 39

    [31]

    Kazuya G, Kazuhiro H 1998 J. Appl. Phys. 84 4043

  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  2889
  • PDF下载量:  968
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-08-28
  • 修回日期:  2012-09-13
  • 刊出日期:  2013-02-05

静电力显微镜研究二相材料及其界面介电特性

  • 1. 哈尔滨理工大学电气与电子工程学院, 黑龙江省电介质工程国家重点实验室培育基地, 工程电介质及其应用教育部重点实验室, 哈尔滨 150080
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划 (批准号: 2009CB724505)、国家自然科学基金 (批准号: 5097702)、黑龙江省电介质工程国家重点实验室培育基地前沿项目预研基金 (批准号: DE2012B07)和哈尔滨理工大学青年科学研究基金(批准号: 2011YF013)资助的课题.

摘要: 利用静电力显微镜(EFM)研究了二相材料不同区域的介电特性. 制备了高定向石墨/聚乙烯、云母/聚乙烯等层叠状二相材料复合物, 在EFM相位检测模式下观测二相材料过渡界面处, 可以发现二相材料中介电常数较大的材料会引起较大的相位滞后角Δθ该相位滞后角正切值tan(Δθ) 与探针电压VEFM存在二次函数关系, 且函数二次项系数与样品的介电常数存在增函数关系, 进而可在微纳米尺度下区分不同微区域内材料的介电常数差异. 研究表明EFM 可用于对材料介电特性的微纳米尺度测量, 这对分析复合材料二相界面区域特性有积极意义.

English Abstract

参考文献 (31)

目录

    /

    返回文章
    返回