A Rohde & Schwarz oferece suporte para pesquisas em ciência dos materiais com a sua sólida experiência em tecnologia de RF. Em julho de 2021, também demos as boas-vindas à Zurich Instruments a família Rohde & Schwarz. A Zurich Instruments fornece soluções de ciência dos materiais e de medição de impedância que complementam perfeitamente o portfólio da Rohde & Schwarz.
Analisador de impedância: medições de baixa frequência
Um dielétrico é um isolante elétrico com uma condutividade muito baixa em CC devido à sua polarizabilidade. Ele também pode armazenar cargas nas faixas de frequência baixa e média. Esse efeito capacitivo torna os dielétricos úteis para dissipação e armazenamento de carga. É importante compreender a constante dielétrica de um material que está sendo usado em um capacitor ou em aplicações dielétricas de filmes finos, tais como:
- Componentes elétricos de baixa perda
- Dispositivos de armazenamento de energia, como supercapacitores
- Portas com altas e baixas constantes dielétricas (high-k e low-k) em dispositivos semicondutores
- Transdutores e sensores piezoelétricos e ferroelétricos
Um estudo sobre a impedância de dielétricos é necessário para entender completamente a física dos materiais, assim como para otimizar o desempenho do dispositivo.
Um analisador de impedância é o instrumento mais apropriado para medições em baixas frequências. O analisador de impedância MFIA da Zurich Instruments pode realizar medições em uma faixa de frequência de 1 mHz a 5 MHz e calcular parâmetros de impedância, como a constante dielétrica e fator de dissipação.
A caracterização dielétrica com um analisador de impedância é realizada em uma amostra com uma geometria bem definida, em contato com dois eletrodos. Normalmente, isso é obtido com uma jiga de testes para placas paralelas. Com base nessa geometria, a constante dielétrica (permissividade) pode ser extraída, já que a constante dielétrica é a razão entre a capacitância do material e a capacitância do ar.
Analisador de redes vetoriais (VNA): caracterização de alta frequência
Caracterizações de alta frequência exigem um analisador de redes vetoriais. O método de medição depende da faixa de frequência necessária e da precisão e velocidade de medição desejadas. Os quatro métodos mais comumente usados são:
- Método de reflexão/transmissão
- Método de espaço livre
- Método de ponta de prova coaxial de extremidade aberta
- Método ressonante (cavidade)
As propriedades dielétricas e físicas do material também são importantes. Por exemplo, o material é um material em estado sólido, um líquido ou um pó? Ele é muito quente ou tem um formato específico? Essas propriedades têm grande influência sobre qual método de caracterização é o mais adequado.
O método de medição também determina as jigas de teste necessárias para amostras de material, além do analisador de redes vetoriais.
