インターディジテッド電極(IDE)の電気的特性評価

インターディジテッド電極(IDE)は、医療用エレクトロニクス産業で圧力センサーや変換器として広く使用されています。 IDEはまた、ひずみゲージや力センサー、化学センサー用途としても使用されています。IDEの特性を評価するには、抵抗、静電容量、インピーダンスの電気的測定を実施する必要があります。 この記事では、IDEの電気的解析を行う方法について説明します。

インターディジテッド電極の概要

アン インタージゲート電極(IDE) は電極の一種で、研究対象物質の表面に接触するように設計された、間隔の狭い2組のフィンガーで構成されている。フィンガーは小さな隙間によって隔てられており、一般的にはマイクロメートル単位である。

シリコンウエハー上のインタージゲート電極、電気テスト抵抗、キャパシタンス、インピーダンス
針状プローブを用いた電気分析中のインターディジテッド電極(IDE)の例。

フィンガーは異なる金属から作ることができ、電気的に互いに絶縁されている。高品質のIDEは高分解能、低ノイズで、高周波での動作が可能です。これらの理由から、IDEは圧力センサー、ひずみセンサー、RFIDリーダーなどの機器に使用されています。

例えば、ポリマーでコーティングされたIDEをひずみゲージとして使用することができる。電極を引き離すと、ポリマーの静電容量が増加し、IDEの指間の距離と関連付けることができます。

静電容量、抵抗、インピーダンス

IDEは、以下の回路を含む回路としてモデル化できる。 抵抗とコンデンサーを直列に接続IDEの電気的特性の測定は、高精度の LCRメーター または謙虚な マルチメーター.

IDEの性能を特定する主なパラメータには、静電容量、抵抗、インピーダンスがある。理想的な場合、これらのパラメーターはIDEのフィンガー間に蒸着された材料の特性のみに依存する。

キャパシタンスは、IDE の指の間の材料に蓄えられた電荷の尺度であり、抵抗は IDE に電流が流れたときに散逸するエネルギーの量を示す。抵抗と同様に、インピーダンスは交流(例えば正弦波)電流の流れに対する抵抗力を測定します。

インピーダンスと抵抗の単位はオーム(Ω)であり、キャパシタンスはピコファラド(pF)である。

IDEのインピーダンスは、2組の指の間に設定された周波数で振動電圧を印加し、その結果デバイスを流れる電流を測定することによって測定される。測定されるインピーダンスは周波数に依存するため、IDEを使用するアプリケーションに関連する周波数範囲を選択することが重要です。

対照的に、IDEの抵抗とキャパシタンスは周波数が異なってもほとんど変化しないため、これらの測定は標準的なマルチメーターで行うことができる。

結論

要約すると、この記事では、抵抗、キャパシタンス、インピーダンスなど、IDEの特性評価に使用できる重要な量について説明した。プラティパス・テクノロジーズは 習慣 お客様の用途に合ったインタージゲート電極を提供します。典型的なプロジェクトには 金、銀、プラチナ、アルミニウム ガラス、シリコンウエハー、フレキシブル・プラスチックなどの基板上で。また、当社は 高精度LCRメーター IDEの重要な電気的特性をさまざまな周波数で測定するために使用できる。

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