Rohde & Schwarz prend en charge la recherche en science des matériaux avec son solide passif dans les technologies RF. En juillet 2021, nous avons également accueilli Zurich Instruments au sein de la famille Rohde & Schwarz. Zurich Instruments fournit des solutions de mesure d'impédance et de science des matériaux qui complètent parfaitement la gamme Rohde & Schwarz.
Analyseur d'impédance – mesures faibles fréquences
Un diélectrique est un isolant électrique doté d'une très faible conductivité DC du fait de sa polarisabilité. Il peut également stocker des charges dans les gammes de fréquence faible et moyenne. Cet effet capacitif rend pratique les diélectriques pour le stockage et la dissipation de charge. Il est important de comprendre la constante diélectrique d'un matériau étant utilisé dans des applications diélectriques capacitives ou à film mince, telles que :
- Composants électriques faible perte
- Appareils de stockage d'énergie, comme les super-capacités
- Barrières High-k et low-k gates dans des appareils à semiconducteurs
- Capteurs et transducteurs piézo- et ferro-électrique
Une étude d'impédance des diélectriques est nécessaire pour comprendre entièrement les caractéristiques physiques des matériaux ainsi qu'optimiser la performance de l'appareil.
Un analyseur d'impédance est l'instrument de choix pour des mesures à faibles fréquences. Le MFIA de Zurich Instruments peut mener des mesures sur une gamme de fréquence de 1 mHz à 5 MHz et calculer des paramètres d'impédance, comme la constante diélectrique et le facteur de dissipation.
La caractérisation diélectrique avec un analyseur d'impédance est effectuée sur un échantillon avec une géométrie bien définie, mise en contact avec deux électrodes. Généralement, cela est obtenu avec un montage de plaque parallèle. En se basant sur cette géométrie, la constante diélectrique (permittivité) peut être extraite, puisque la constante diélectrique est le rapport de la capacité du matériel avec la capacité de l'air.
Analyseur de réseaux vectoriels (VNA) – caractérisation à fréquence élevée
La caractérisation à fréquence élevée nécessite un VNA. La méthode de mesure dépend de la gamme de fréquence requise, de la vitesse et de la précision de mesure désirée. Les quatre méthodes les plus communément utilisées sont :
- Méthode transmission / réflexion
- Méthode de l'espace libre
- Méthode de sonde coaxiale à terminaison ouverte
- Méthode de résonance
Les propriétés physiques et diélectriques du matériau sont également importantes. Par exemple, le matériau est-il à l'état solide, liquide ou poudre ? Est-il très chaud, ou a-t-il une forme particulière ? Ces propriétés ont une influence majeure sur la méthode de caractérisation la plus adaptée.
La méthode de mesure détermine également les montages d'échantillons de matériau qui sont nécessaires en plus du VNA.
