如何量化材料的电阻率?
电阻率测定有两种基本方法:体积和表面电阻率。
1.体积电阻率测量
体积电阻率测量一般采用下图1所示的测试夹具完成,将电压源V-Source施加到上电极,测试流经测试样品的小电流I,随后体积电阻率ρv用公式
计算得出。其中,ρv=体积电阻率,kv=电极接触的有效面积,τ=样品厚度,R=V/施加的 V-Source 和测试的电流值的电阻比值)。
2. 表面电阻率测试
表面电阻率测量一般采用下图2所示的电极配置,将电压源V-Source施加到环状电极上,再测试样品表面上的电流从保护电极流向主电极的电流,即表面电流I。
随后表面电阻率ρs用公式ρ= ksR计算得出。其中,ρs=表面电阻率,R=V/I(施加的 V-Source 和测试的电流值的电阻比值)ks= P/g,P=保护电极的有效周长(mm),g=保护电极与环形电极间距(mm)。
3. 泰克解决方案
采用标准ASTM D-257“绝缘材料的DC电阻或电导”规定的方法执行高电阻率测量:6517B静电计/高阻表+8009夹具盒+KickStart HRMA测试软件。
利用6517B即可完成原理图中的电压源和电流表功能。8009夹具实现不同的测试联接,从而实现需要的测量。
■ Keithley 6517B静电计/高阻表是全球科研实验室灵敏测量的标准。静电计能够可靠地测量最低10aA (10×10-18A) 电流、最低1fC电荷,并支持最高 1018Ω 的电阻测量。6517B还能够测量高达200V的最大电压范围,输入阻抗超过200TΩ。所有这些性能都融合在一台仪器中,操作起来像数字万用表一样简便。
■ 8009电阻率测试夹具满足美国测试材料协会 (ASTM) D257标准规定的绝缘材料DC电阻或电导标准测试方法。8009与6517B相结合,为进行优质安全的电阻率测量提供了完整的系统。8009带有6517B-ILC-3安全互锁电缆、7078-TRX-3三同轴到三同轴电缆及 8607 1kV源电压香蕉插口成套电缆。
■ KickStart高电阻率应用控制着执行所需测量的静电计和测试夹具,进行ASTM- D-257标准电阻率测量。它可以以高达1000V电压测试材料,确定高达1018 Ω-cm的电阻率,分析电流随时间变化的阶跃响应图,确定测量要等多长时间被测材料才会稳定,分析多个读数图,确保获得稳定一致的测量。KickStart高阻应用采用交换电极技术,消除固有的背景电流,实现最准确的电阻率测量。还可以使用这个应用,使用选配的热电偶和相对湿度探头,观测电阻率与温度和相对湿度的关联度。