Caractérisation électrique des électrodes interdigitées (IDE)

Les électrodes interdigitées (IDE) sont largement utilisées comme capteurs de pression et transducteurs dans l'industrie de l'électronique médicale. Elles sont également utilisées comme jauges de contrainte et capteurs de force, ainsi que dans des applications de capteurs chimiques. Pour caractériser les IDE, des mesures électriques de la résistance, de la capacité et de l'impédance doivent être effectuées. Cet article explique comment effectuer une analyse électrique des électrodes IDE.

Aperçu des électrodes interdigitées

Un électrode interdigitée (IDE) est un type d'électrode qui consiste en deux ensembles de doigts étroitement espacés, conçus pour entrer en contact avec la surface d'un matériau étudié. Les doigts sont séparés par de petits espaces, généralement de l'ordre du micromètre.

Les doigts peuvent être fabriqués à partir de différents métaux et sont isolés électriquement les uns des autres. Les IDE de haute qualité ont une résolution élevée, un faible niveau de bruit et peuvent fonctionner à des fréquences élevées. C'est pourquoi ils sont utilisés dans des dispositifs tels que les capteurs de pression, les capteurs de déformation et les lecteurs RFID.

Par exemple, un IDE recouvert d'un polymère peut être utilisé comme jauge de contrainte. Lorsque les électrodes sont écartées, la capacité du polymère augmente, ce qui peut être corrélé à la distance entre les doigts de l'IDE.

Capacité, résistance et impédance

Un IDE peut être modélisé comme un circuit contenant un une résistance et un condensateur en sérieet les mesures des propriétés électriques des IDE peuvent être effectuées à l'aide d'un appareil de mesure de haute précision. Appareil de mesure LCR ou un humble multimètre.

Les paramètres clés qui déterminent la performance d'un IDE sont la capacité, la résistance et l'impédance. Dans un cas idéal, ces paramètres ne dépendent que des propriétés du matériau déposé entre les doigts de l'IDE.

La capacité est une mesure des charges stockées dans le matériau entre les doigts de l'IDE, tandis que la résistance indique la quantité d'énergie dissipée lorsque le courant électrique traverse l'IDE. Tout comme la résistance, l'impédance mesure l'opposition aux flux de courant électrique alternatif (par exemple, sinusoïdal).

L'impédance et la résistance sont exprimées en ohms (Ω), tandis que la capacité est mesurée en picofarads (pF).

L'impédance d'un IDE est mesurée en appliquant une tension oscillante, à une fréquence donnée, entre les deux jeux de doigts et en mesurant le courant qui en résulte et qui traverse le dispositif. L'impédance mesurée dépend de la fréquence. Il est donc important de choisir une gamme de fréquences adaptée à l'application dans laquelle l'IDE sera utilisé.

En revanche, la résistance et la capacité d'un IDE varient peu d'une fréquence à l'autre, de sorte que ces mesures peuvent être effectuées à l'aide d'un multimètre standard.

Conclusion

En résumé, cet article a abordé les quantités importantes qui peuvent être utilisées pour caractériser les IDE, notamment la résistance, la capacité et l'impédance. Platypus Technologies fabrique des sur mesure Les électrodes interdigitées sont conçues pour répondre à vos besoins. Parmi les projets typiques, on peut citer les électrodes inter-digitées composées de or, argent, platine ou aluminium sur des substrats tels que le verre, les plaquettes de silicium et les plastiques souples. Notre société possède et exploite également un compteur LCR de haute précision qui peut être utilisé pour mesurer d'importantes propriétés électriques de l'IDE à différentes fréquences.