Сенсоры измерительно-информационных систем. Часть 1. Тутов Е.А - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

17
исследования барьеров на границе металлический электрод-
полупроводник.
Наибольшей информативностью обладают измерения на переменном
токе, выполненные в достаточно широком интервале частот. В этом случае
удается регистрировать процессы с различными временами релаксации,
которые порождаются разными механизмами электропроводности . Например,
ионная проводимость имеет характеристические времена релаксации порядка
секунды , а проводимость в системах с межкристаллитными и электродными
барьерами < 10
-4
÷ 10
-6
сек.
Результаты частотно- зависимых измерений импеданса обычно
представляют в виде диаграммы Коул - Коула, по осям которой откладываются
реальная и мнимая часть импеданса. График частотной зависимости импеданса
представляет собой одну полуокружность или комбинацию нескольких
полуокружностей, если имеет место смена механизмов проводимости . На рис.
3 представлена типичная диаграмма Коул - Коула для образцов с
межкристаллитными барьерами . Начало частотной кривой соответствует
параллельно включенным объемному сопротивлению R
1
и объемной емкости
образца С
0
. Объемная емкость C
0
очень мала <10
-5
pF при ε≈10, поэтому
начало кривой лежит на оси Re(Z)-реальной части импеданса. Начало кривой
соответствует высокочастотной области измерений, когда другие механизмы
проводимости кроме объемного еще не успевают реагировать на
переменный тестовый сигнал .
Заканчивается кривая также на оси Re(Z), что соответствует
низкочастотной области измерений, когда вклад емкостной составляющей в
общую проводимость мал . Через емкость межкристаллитного барьера С
2
на
низкой частоте протекает мизерный ток , и эта емкость оказывается, по
существу, выключенной из электропроводимости образца. Импеданс на низкой
частоте определяется объемным сопротивлением образца и сопротивлением
межкристаллитных барьеров R
1
+R
2
. Мнимая часть импеданса для параллельно
включенных R
i
и C
i
описывается выражением:
X= - ωC
i
R
i
2
/ (1+ω
2
C
i
2
R
i
2
)
Максимальное значение мнимой части импеданса наблюдается на
промежуточной частоте и соответствует выражению F=1/2πR
1
C
1
(dX/dω = 0).
Основной вклад в мнимую часть импеданса дают межкристаллитные барьеры .

Страницы