硅基多层无机驻极体薄膜中平均电荷重心和密度的确定

应用科学学报 ›› 2001, Vol. 19 ›› Issue (4): 291-294.

硅基多层无机驻极体薄膜中平均电荷重心和密度的确定

张晓青¹, 夏钟福¹, 张冶文¹, 柳襄怀²

1. 同济大学物理系波耳固体物理研究所, 上海 200092;
2. 中国科学院上海冶金研究所, 上海 200050

收稿日期:2000-11-01 修回日期:2001-01-08 出版日期:2001-12-31 发布日期:2001-12-31
作者简介:张晓青(1972-),女,陕西西安人,博士生;夏钟福(1939-),男,安徽肥东人,教授,博导.
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(59682003);中科院离子束开放实验室课题资助项目(硼离子注入对薄膜驻极体性能的改善)

Determinations of Mean Charge Depth and Charge Density in Electret Based on Silicon Substrate

ZHANG Xiao-qing¹, XIA Zhong-fu¹, ZHANG Ye-wen¹, LIU Xiang-huai²

1. Pohl Institute of Solid State Physics. Tongji University, Shanghai 200092, China;
2. Shanghai Institute of Metallurgy, Academia Sinica, Shanghai 200050, China

Received:2000-11-01 Revised:2001-01-08 Online:2001-12-31 Published:2001-12-31

摘要/Abstract

摘要： 报道通过表面电位测量和C-V分析来确定硅基多层无机驻极体薄膜中平均电荷重心及电荷密度的方法.它包括两个非破坏性的测量:首先,通过补偿法测量驻极体薄膜自由面的表面电位,然后在样品表面蒸镀金属电极,形成MIS结构,进行电容电压(C-V)测试,由此得到驻极体薄膜和硅界面的电位.电荷重心和电荷密度可通过计算得出.同时利用这一方法确定了硅基Si₃N₄/SiO₂双层驻极体薄膜中的平均电荷重心,发现电荷重心强烈地依赖于电晕充电以后的老化温度,经过400℃下老化20min,常温正电晕充电驻极体的电荷重心已从近自由面迁移至Si₃N₄和SiO₂界面附近.

关键词: 平均电荷重心, 电荷密度, 驻极体, 薄膜

Abstract: In this paper, a method for determining the mean charge depth and equivalent surface charge density in an electret-semiconductor system is presented. It consists of two nondestructive measurements. Firstly, the surface potential at the electret-air interface is measured by the compensation method. Secondly, using a contacting front electrode, a metal insulator semiconductor structure (MIS) is formed, on which C-V measurement is carried out. The mean charge depth and the charge density can be calculated. The method was applied to the electret double layers of Si₃N₄/SiO₂ based on silicon substrate. It was found that the annealing temperature influences the mean charge depth markedly. The mean charge depth of the sample positively charged at room temperature shifted to the interface of Si₃N₄ and SiO₂ from the free surface after annealed at 400℃ for 20 minutes.

Key words: electret, film, charge density, mean charge depth

中图分类号:

O756

张晓青, 夏钟福, 张冶文, 柳襄怀. 硅基多层无机驻极体薄膜中平均电荷重心和密度的确定[J]. 应用科学学报, 2001, 19(4): 291-294.

ZHANG Xiao-qing, XIA Zhong-fu, ZHANG Ye-wen, LIU Xiang-huai. Determinations of Mean Charge Depth and Charge Density in Electret Based on Silicon Substrate[J]. Journal of Applied Sciences, 2001, 19(4): 291-294.

[1]	傅凯, 徐荣青, 谌静. 弯曲应力对二维石墨烯导电性能的影响[J]. 应用科学学报, 2016, 34(2): 163-170.
[2]	陈海涛, 胡界博, 娄辉, 蔡洪涛, 丁玲红, 张伟风. 溶胶-凝胶法制备的BaTiO₃薄膜表面态[J]. 应用科学学报, 2006, 24(4): 429-432.
[3]	董萼良, 康新, 林保平, 何小元, 汪凤泉. 聚酰亚胺改性研究中的力学性能测试[J]. 应用科学学报, 2006, 24(2): 213-217.
[4]	陈红卫, 缪江平, 翟亚, 吴宗汉, 孙承休, 孙平. PbSrTiO₃铁电薄膜隧道结的I-V特性[J]. 应用科学学报, 2002, 20(2): 150-152.
[5]	居建华, 夏义本, 张伟丽, 王林军, 史为民, 黄志明, 李志锋, 郑国珍, 汤定元. 掺氮类金刚石薄膜的微观结构和红外光学性能研究[J]. 应用科学学报, 2001, 19(2): 173-177.
[6]	张晓青, 夏钟福, 潘永刚, 张冶文, 李宝清, 林梓辛. 硼离子注入对硅基Si₃N₄薄膜驻极体性质的影响及力学性能的改善[J]. 应用科学学报, 2000, 18(3): 255-258.
[7]	朱纪军, 陆祖宏, 仲昕, 左敦稳, 王珉. 类金刚石薄膜的喇曼光谱高斯分解研究[J]. 应用科学学报, 2000, 18(1): 47-50.
[8]	徐家云, 林理彬, 严美琼, 张一云. 驻极体辐射剂量计的制备和剂量测量研究[J]. 应用科学学报, 2000, 18(1): 16-19.
[9]	陈钢进, 夏钟福, 张冶文, 张红焰. 含Teflon-AF层的NLO聚合物驻极体双层膜系统的电荷衰减动态特性[J]. 应用科学学报, 1999, 17(4): 379-383.
[10]	崔黎丽, 江键, 夏钟福, 宋聚平, 陈钢进, 张冶文. PTFE多孔膜驻极体电荷储存稳定性的机理研究[J]. 应用科学学报, 1999, 17(4): 384-388.
[11]	蒋章焰, 陶正文, 阎维平. 非牛顿幂律流体自由降膜流的换热特性[J]. 应用科学学报, 1999, 17(3): 327-333.
[12]	吴永刚, 吴广明, 倪星元, 周箴, 张慧琴, 吴翔. 电子束蒸发氧化镍薄膜的电致变色性能[J]. 应用科学学报, 1999, 17(2): 221-226.
[13]	周川, 胡寿松, 马勤弟, 胡维礼. 基于神经网络辨识的表面温度传感器动态标定及瞬态温度测量[J]. 应用科学学报, 1999, 17(1): 45-50.
[14]	王茂祥, 吴宗汉, 甘朝钦. 生物驻极体极化弛豫特性的热刺激电流分析[J]. 应用科学学报, 1998, 16(3): 305-308.
[15]	莫要武, 夏义本, 辛吉升, 黄晓琴, 王鸿. 氧化铝陶瓷/金刚石膜复合材料的表征及介电性质研究[J]. 应用科学学报, 1998, 16(3): 355-359.