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铁电电容的性能测试方法和建模方法研究

陈小明  
【摘要】:本文首先基于铁电电容的C~V、Q~V、I~V特性曲线来描述铁电电容的性能,定义了铁电电容的八个新的参数,并从理论上分析了铁电电容的C~V、Q~V、I~V特性曲线之间的关系和铁电电容参数之间的关系。 其次,本文分析了现有测试系统的不足:测量的铁电电容的电滞回线由于铁电电容极化非对称性而存在偏差;用铁电电容和线性电阻串联电路测试的铁电电容电滞回线有一个开口。前者是固有的,很难消除,而后者是由测试系统的直流漂移引起的,可以通过数据处理的方法消除。基于此,建立了一个铁电电容的性能测试系统,消除了铁电电容电滞回线的开口,并可以得到铁电电容的C~V、Q~V、I~V特性曲线和参数。 最后,分析了现有铁电电容模型的一个缺点:在激励电压的幅度达到一定值后,铁电电容趋于饱和,这与实验结果不符。从克服现有模型的这个缺点出发,基于实验结果,借鉴Lim建模方法和基于Preisach理论的铁电电容建模方法,提出了一种新的铁电电容的建模方法,并应用于PZT电容和SBT电容。


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