Тема 6. Электрические параметры радиоматериалов.

Удельное объемное сопротивление- ρ_v- параметр характеризующий все группы материалов в любом агрегатном состоянии. Величина ρ_v в основном определяется структурой материала.

Удельное объемное сопротивление- это сопротивление куба данного материала с ребром, равным единице длины, при условии, что ток протекает через две противоположные грани.

ρ_v=R*(S/h),

где R- сопротивление куба. (Ом)

S- площадь электродов, h- толщина образца (длина ребра куба).

В системе СИ: S[м²] h[м] ρ_v[Ом*м]

Величина обратная удельному объемному сопротивлению называется удельной объемной проводимостью.

γ_v =1/ ρ_v [сименс/м];

Удельное объемное сопротивление зависит от температуры:

Рост ρ_v для проводников связан с увеличением амплитуды колебаний ионов в узлах решетки при повышении температуры и уменьшении длины свободного пробега электронов за счет столкновений с колеблющимися ионами.

Уменьшение ρ_v для полупроводников и диэлектриков связано с увеличением концентрации свободных носителей заряда.

Степень изменения сопротивления от температуры оценивается температурным коэффициентом удельного сопротивления:

ТКρ = (1/ ρ)* (dp/dt) [1/K]

2. Удельное поверхностное сопротивление ρ_s

- параметр характеризующий все группы материалов в твердом состоянии.

В отличии от ρ_v величина ρ_s зависит в основном не от вида материала и его структуры, а от состояния поверхности.

На величину ρ_s влияют:

- присутствие влаги на поверхности

- загрязнения на поверхности

- наличие окислов на поверхности

Определяющим из этих факторов является влага, т.к. молекулы воды легко диссоциируют на ионы и создают значительную поверхностную проводимость. Удельное поверхностное сопротивление материала это сопротивление между двумя плоскими электродами шириной «b», находящимися на расстоянии «а» друг от друга равно:

ρ_s=R_s*b/a , [Ом] (для массивного образца),

где R_s-поверхностное сопротивление образца между электродами.

Величина обратная удельному поверхностному сопротивлению называется удельной поверхностной проводимостью.

γ_s=1/ ρ_s (сименс)

Для материалов, которые реализуются в виде тонких (толстых) пленок в ГИС, в виде тонких слоев (примесные области) в полупроводниковых ИС, используется понятие сопротивления квадрата поверхности.

R = (ρ_v*l)/d*b=(ρ_v/d)*(l/b)= ρ_■*n

Удельное сопротивление квадрата поверхности ρ_■= ρ_v/d, [ОМ/_■]

Остальные электрические параметры будем рассматривать при рассмотрении различных групп материалов.

17