基于纳米操作机的多晶ZnO晶界电学特性研究

文中基于安装在扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy, SEM)中的纳米操作机,对具有微米级细晶粒的氧化锌(ZnO)压电陶瓷进行了单晶粒边界的直接电学测量。由纳米操作机操纵的双探针作为微电极夹在机械手上,测量了ZnO压电陶瓷晶界的伏安特性曲线、非线性系数以及20个晶粒的平均尺寸。在20 Hz~1 MHz的频率范围内,通过等效电路拟合,以阻抗复平面表示实验数据。实验表明低频直流高阻阻抗的本质可归因于晶界,同时20 Hz下的电阻分布可用于预测ZnO压电陶瓷在某些较低频率下的阻抗特性。