第二章-电阻测量ppt课件.ppt

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1、第二章电阻测量电子材料与元件测试的基本概念（1）电子元件的分类及基本参数a.按制造元件的材料分类：无机材料、有机材料、单晶材料、多晶材料等。b.按元件参数特性分类：固定元件（固定电阻、电容、电感等）和可变元件（敏感元件等）等。c.按元件参数分类：电阻式元件、电容式元件、电感式元件、有源元件等。（2）元器件的主要特征参数电阻式元件：电阻值R。电容式元件：电容量C（相对介电常数r）、介质损耗角正切tan、绝缘电阻击穿强度等。电感式元件：电感量L、品质因数Q。有源元件：热释电系数、光电系数、压电系数等。其他：非线性

2、电阻的伏安特性，铁电材料的电滞特性等。（3）电子元件测量方法分类a.常规参数测量直接测量间接测量组合测量b.电子元器件的可靠性试验用预先按已知量标好的测量仪器对未知量直接测量测量有确定函数关系的物理量，然后用函数关系、曲线或图表求未知量用直接测量与间接测量结果，联立方程得到未知量组合测量一.序二.试样与电极三.高电阻测量（欧姆表、检流计、静电计法、高阻计、振动电容超级高阻计、比较法测电阻、充电法测电介质的绝缘电阻、自放电法等）四.低电阻、超低电阻测量（测低阻、超低阻、四探针法）五.电阻率测量的意义一.序电介质材料

3、电阻测量往往是小电流甚至是微弱电流的测量。电子材料的电阻率范围很宽，因此电阻率的测量实际上是超低阻、低阻、中阻、高阻以及超高阻的测量。泄漏电流充电电流极化电流净化电流……a、电阻率=绝缘电阻不仅与绝缘材料的性能有关，而且还决定于绝缘系统的形状和尺寸；而电阻率则完全决定于绝缘材料的性能。由于表面电阻率在很大程度上决定于材料表面附着的杂质和水分，因此通常以体电阻率作为衡量绝缘材料的电性能参数。b、体电阻率=c、表面电阻率=其中电介质电阻率的测量与一般电阻测量相比应注意以下几点：1.很多电介质以离子电导为主，在直流作用

4、下，要发生离子迁移，并在电极处发生电量交换，故要保证被测试样与电极有良好接触。2.电介质极化导致加压时有位移电流出现，而且极化电流随时间很快降落，故测量要在加电场一段时间后才开始计数，以保证测得的是传导电流。3.将体积电导与表面电导分开测量（超低阻测量如超导测量不分，对超高阻测量则要分）。4.电介质电导率很小，电阻率很高，故要注意漏电流及其他干扰的存在，并排除。5.对电导率（电阻率）受环境因素影响较大的材料，要注明测量条件，以及注意影响因素。如：温度、湿度、场强、辐射影响（有机材料在x、射线照射下电导率增加）。

5、中苏美英日德温度oC205205231.1250.610~30201湿度%655655502≯7550~80655时间h242440~8818~2416~20240.5表2-1正常化处理标准注:特殊材料及特殊要求者除外6.测试之前测试样品进行正常化处理。二.试样与电极绝缘材料要制成各种不同的形状与尺寸的试样，如板状、薄膜、带状、管状、棒状等。试样要经过预处理或条件处理，并置放于规定的环境条件中进行测量。试样表面应无外来的污染，没有损伤，并要清除试样上的残余电荷。试样图2-1测体积电流1.测量电

6、极(被保护电极)2.保护电极3.高压电极(不保护电极)图2-2测表面电流1.高压电极(不保电极)2.测量电极(被保护电极)3.保护电极等电位电极有三电极和二电极之分，二电极适用范围小(主要用于厚度小、IV>>IS、ρS/ρV很大的样品）电极电极1的直径至少应比试样的厚度大10倍，实际采用的一般均不小于5mm；电极3的直径及电极2的外径应大于电极2的内径再加上试样厚度的2倍。测量表面电阻率时，还规定电极1与2之间的宽度g至少应为试样厚度的2倍，实际采用g不小于1mm。电极尺寸的规定和选择，除了考虑使测得的结果有代表

7、性并能满足测量设备灵敏度的要求之外，还要在测体积电阻率时，使测量电极下的电场尽可能均匀，减小电极边缘效应，从而近似按均匀电场来计算电阻率。在测量表面电阻率时，间隙g不能太小，这一方面是为了使沿电极周长间隙g的相对误差不致太大；另一方面也是为了尽量减小体积电流的影响，这种影响可用下式表示:图2-4测量ρS时IV的影响在测量表面电阻率时，为了减少体积电流的影响，应采用三电极系统，而且g/h应满足g/h≥2。二电极(曲线1)：g，g/h，f(g/h)。三电极(曲线2)：g，g/h，IV基本流向保护极，故f(g

8、/h)，但是g太大，IX小，则需提高检测IS的仪表的灵敏度，或增大测试电压。图2-3g/h对f(g/h)的影响1.使用三电极的目的：①将IV和IS分开，②使测量电极间电场均匀(去除边缘效应,可用均匀电场下公式计算电阻率)。2.(测体电阻率)使用二电极的场合①厚度很小时,IV>>IS，s/V很大时，②不能用三电极情况，③g不能太大，否则会增大体积电流的影响。3.