1. Aspecte generale
In acest referat se va prezenta modalitatea de masurare a proprietatilor dielectrice ale filmelor subtiri. Masurarea proprietatilor rezistive ale filmelor dielectrice se face in regim static.
Toate echipamentele electrice utilizeaza dielectrici (izolatori), ce au rolul de a constrânge si a ghida curentul electric prin circuitul electric.
Materialele dielectrice se caracterizeaza prin stari de polarizatie electrica care sunt stari de electrizare suplimentara si apar in prezenta campului electric intern sau extern.
Materialele dielectrice (izolatoare) se utilizează cu precădere la realizarea condensatoarelor, tranzistorilor și au diagrama de benzi energetice ca în Figura 1.
Lățimea benzii interzise EG are o valoare mare, de aproximativ 5eV (eV=electron volt) astfel încât foarte puțini electroni din banda de valență pot căpăta, chiar și în prezența unor factori externi cum ar fi campul electric sau temperatura ridicată, suficientă energie pentru a trece în banda de conducție. Din acest motiv, fenomenele de conducție (apariția curentului electric) sunt foarte slabe.
Principalele tipuri de materiale dielectrice sunt:
- Materiale dielectrice solide organice - polimerii:
polistiren, polietilenă, plexiglas, diflon, rășini, etc.
- Materiale dielectrice solide anorganice:
sticla, materiale ceramice, pelicule din oxizi ai metalului.
Aplicațiile cele mai importante ale materialelor dielectrice sunt în realizarea condensatoarelor și a traductoarelor mecano-electrice.
- Materialul hibrid este un material format din două componente reunite la scară nanometrică. În mod normal unul dintre aceste componente este de natură anorganică și celălalt organic.
2. Determinarea proprietatilor dielectrice
Pentru determinarea proprietatilor dielectrice a acestor materiale se folosesc aparate de masurare a caracteristicii I-U si a caracteristicii C-U.
Caracteristica I-U masoara valoarea curentilor ce trec prin stratul de studiat. Valorile curentilor straturilor subtiri masurate sunt cuprinse in intervalul 10-6 pana10-12 A.
Caracteristica C-U ne ajuta la determinarea constantei dielectrice din formula clasica:
Fig.1 Structura Metal-Izolator-Metal (MIM)
3. Principiul de masurare si partile componente ale sistemului de masurare
Principiul de masurare consta in aplicarea pe proba de masurat a unei tennsiuni constante (surse ideale, comandata prin program) si masurarea independenta a curentului prin proba.
3.1 Parti componente ale sistemului de masurare sunt:
- PC
- Dispozitiv electronic de generare a tensiunii aplicate si masurare a curentului rezultat (semnal de iesire).
- Micromanipulatorul
- Suport metalic (al doilea electrod)
- Incinta de ecranare (pentru diminuarea zgomotului electric)
Schema de principiu a instalatiei este prezentata in figura 2.
Fig 2 Structura sistemului de masurat (de tip sursa-masura)
1) Braithwaite N, Weaver Gr., Electronics materials, Open University course, Butterworth Scientific Ltd., London, 1990
2) Cătuneanu M.V., ș.a., Materiale pentru electronică, E.D.P., București, 1982
3) Cătuneanu M.V., Svasta I.P. ș.a., Tehnologie electronică, E.D.P., București, 1984
Pentru a descărca acest document,
trebuie să te autentifici in contul tău.
