介電常數(shù)及其測(cè)量技術(shù)

本書(shū)介紹了介電常數(shù)的基本原理并全面總結(jié)了從低頻到太赫茲頻段的不同的測(cè)量技術(shù)和方法。適于相關(guān)專業(yè)的研究生和相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員使用。

介電常數(shù)及其測(cè)量技術(shù)基本信息

書(shū)名 介電常數(shù)及其測(cè)量技術(shù) 作者 劉小明
ISBN 978-7-5635-4410-3 頁(yè)數(shù) 197
定價(jià) 32 出版社 北京郵電大學(xué)出版社
出版時(shí)間 2015-8 裝幀 普通
開(kāi)本 720*1000 1/16

介電質(zhì)在實(shí)際生活當(dāng)中有著廣泛的應(yīng)用，而介電常數(shù)是描述介電質(zhì)的一個(gè)重要物理參量。鑒于介電常數(shù)的頻率及溫度依賴特性，本書(shū)著重討論介電常數(shù)的基本知識(shí)及介電常數(shù)的測(cè)量方法，主要涉及低頻方法、傳輸線方法、自由空間測(cè)量方法、諧振測(cè)量方法等。一并討論的還有介電常數(shù)的反演技術(shù)。考慮計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及數(shù)值計(jì)算的普遍，除了對(duì)解析反演法的討論，還增加了數(shù)值反演的闡述。本書(shū)在理論上力求簡(jiǎn)潔明了，對(duì)數(shù)學(xué)過(guò)程的描述力求細(xì)致、詳盡，對(duì)儀器設(shè)備的展示盡量做到直觀、易懂。書(shū)中部分內(nèi)容是基于國(guó)家自然科學(xué)及教育部留學(xué)歸國(guó)人員科研啟動(dòng)基金項(xiàng)目的研究成果。本書(shū)適合電子科學(xué)與技術(shù)、物理、材料及生物電磁相關(guān)專業(yè)的研究生及工程人員使用。

介電常數(shù)及其測(cè)量技術(shù)造價(jià)信息

市場(chǎng)價(jià) 信息價(jià) 詢價(jià)
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 t 13% 佛山市順德區(qū)盈通貿(mào)易有限公司
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介電常數(shù)及其測(cè)量技術(shù)目錄目錄

第1章緒論1

1.1概述1

1.2介電常數(shù)基本理論6

1.2.1介電常數(shù)6

1.2.2磁導(dǎo)率12

1.2.3電磁吸收與介電常數(shù)14

1.3介電常數(shù)測(cè)量技術(shù)概述15

1.4小結(jié)18

參考文獻(xiàn)18

第2章平行板電容器測(cè)量法21

2.1接觸式測(cè)量方法21

2.2非接觸式24

2.3其他結(jié)構(gòu)27

2.3.1頻率法測(cè)量液體電介質(zhì)介電常數(shù)27

2.3.2同軸線結(jié)構(gòu)測(cè)量液體電介質(zhì)介電常數(shù)28

2.4測(cè)量電阻分量29

2.5小結(jié)30

參考文獻(xiàn)30

第3章傳輸線測(cè)量方法32

3.1傳輸線結(jié)構(gòu)32

3.2傳輸線的分析方法33

3.2.1多次反射疊加法33

3.2.2多層結(jié)構(gòu)的信號(hào)流圖分析方法35

3.2.3傳輸矩陣法 (ABCD矩陣法)36

3.3相位補(bǔ)償39

3.4從S參數(shù)反演介電常數(shù)40

3.4.1數(shù)學(xué)公式反演方法41

3.4.2數(shù)值迭代法45

3.5小結(jié)46

參考文獻(xiàn)46

第4章開(kāi)端同軸線測(cè)量方法48

4.1開(kāi)端同軸線測(cè)量方法的基本原理48

4.1.1電容模型48

4.1.2天線模型52

4.1.3虛擬傳輸線模型52

4.1.4有理式方程模型54

4.2樣品測(cè)量55

4.2.1甲酰胺和甲醇56

4.2.2金納米懸浮液57

4.2.3討論分析63

4.3小結(jié)64

參考文獻(xiàn)65

第5章自由空間測(cè)量技術(shù)67

5.1準(zhǔn)光技術(shù)測(cè)量方法67

5.1.1準(zhǔn)光技術(shù)的基本原理67

5.1.2透射式系統(tǒng)69

5.1.3反射式系統(tǒng)74

5.2校準(zhǔn)方法76

5.3太赫茲時(shí)域光譜測(cè)量方法80

5.3.1太赫茲時(shí)域光譜儀的基本原理80

5.3.2利用太赫茲時(shí)域光譜儀測(cè)量介電常數(shù)81

5.4傅里葉光譜儀86

5.5小結(jié)92

參考文獻(xiàn)93

第6章諧振測(cè)量方法95

6.1介質(zhì)諧振技術(shù)95

6.1.1介質(zhì)桿諧振技術(shù)95

6.1.2分裂諧振桿法101

6.1.3片樣諧振法102

6.1.4FabryPerot諧振腔104

6.1.5平面電路法115

6.1.6其他方法117

6.2腔體微擾技術(shù)118

6.2.1腔體微擾法的基本理論118

6.2.2腔體微擾法的一些結(jié)構(gòu)122

6.2.3改進(jìn)型的腔體微擾法123

6.3小結(jié)127

參考文獻(xiàn)127

第7章參考介質(zhì)的介電常數(shù)130

7.1純水的靜介電常數(shù)130

7.2純水的復(fù)介電常數(shù)及理論模型132

7.2.1MCL測(cè)量軟件模型133

7.2.2Liebe模型134

7.2.3Ellison統(tǒng)計(jì)模型142

7.3其他參考介質(zhì)的介電常數(shù)149

7.3.1甲酰胺149

7.3.2乙二醇150

7.3.3甲醇151

7.4小結(jié)152

參考文獻(xiàn)152

第8章混合媒質(zhì)的介電常數(shù)156

8.1一般理論156

8.2電解質(zhì)混合物164

8.3小結(jié)166

參考文獻(xiàn)167

第9章生物組織的介電常數(shù)169

9.1人體及人體組織的構(gòu)成170

9.2生物組織的介電常數(shù)匯總174

9.3生物組織的介電常數(shù)擬合模型186

9.4生物組織的介電常數(shù)的測(cè)量194

9.5小結(jié)195

參考文獻(xiàn)196

介電常數(shù)及其測(cè)量技術(shù)

書(shū) 名:介電常數(shù)及其測(cè)量技術(shù)

編著者:劉小明

ISBN:978-7-5635-4410-3

出版時(shí)間:2015-08-18

版 次:1-1

介電常數(shù)及其測(cè)量技術(shù)常見(jiàn)問(wèn)題

  • 水的介電常數(shù)，什么是介電常數(shù)，介電常數(shù)大了怎么樣？？？？

    25℃時(shí)水介電常數(shù)78.36F/m介質(zhì)在外加電場(chǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷而削弱電場(chǎng)，原外加電場(chǎng)（真空中）與介質(zhì)中電場(chǎng)的比值即為相對(duì)介電常數(shù)(relative permittivity或dielectric c...

  • 介電常數(shù)的意義是什么？

    表征介質(zhì)在外電場(chǎng)作用下極化程度的物理量叫介電常數(shù)．（在交變電場(chǎng)作用下,介質(zhì)的介電常數(shù)是復(fù)數(shù),虛數(shù)部分反映了介質(zhì)的損耗）．實(shí)際上,介電常數(shù)并不是一個(gè)不變的數(shù),在不同的條件下,其介電常數(shù)也不相同．介電常數(shù)...

  • rtk 測(cè)量技術(shù)原理

    RTK（Real Time Kinematic）實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)，是以載波相位觀測(cè)為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS（RTDGPS）技術(shù)，它是測(cè)量技術(shù)發(fā)展里程中的一個(gè)突破，它由基準(zhǔn)站接收機(jī)、數(shù)據(jù)鏈、 流動(dòng)站接收機(jī)...

介電常數(shù)及其測(cè)量技術(shù)文獻(xiàn)

微波板材介電常數(shù)ε的測(cè)量方法 微波板材介電常數(shù)ε的測(cè)量方法

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頁(yè)數(shù)： 未知

評(píng)分： 4.6

在應(yīng)用微波傳輸線設(shè)計(jì)微波電路的過(guò)程中,印制板介電常數(shù)ε是影響其相關(guān)指標(biāo)的重要因素,由于工作頻率、印制板制作過(guò)程中的誤差等因素的影響,介電常數(shù)ε往往并非廠商所給定的標(biāo)稱值。而如果仿真過(guò)程中介電常數(shù)ε設(shè)置的不準(zhǔn)確,就會(huì)使得仿真結(jié)果與實(shí)際制作得到的結(jié)果產(chǎn)生很大的偏差,嚴(yán)重影響設(shè)計(jì)一致性,增加設(shè)計(jì)及調(diào)試成本。因此,測(cè)定印制板的實(shí)際介電常數(shù)就成為設(shè)計(jì)微波傳輸線電路的首要問(wèn)題。主要是以某型號(hào)頻譜分析儀中濾波器設(shè)計(jì)方法為例,提出了一種測(cè)量實(shí)際介電常數(shù)ε的方法——半波長(zhǎng)法,根據(jù)半波長(zhǎng)點(diǎn)處的匹配特性最佳的特點(diǎn),利用EDA軟件與矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀同時(shí)分析一段已知的傳輸線,通過(guò)修改ε值使得仿真得到的傳輸線特性與矢量網(wǎng)路分析儀測(cè)得的傳輸線特性一致,從而確定不同頻率點(diǎn)處所對(duì)應(yīng)的實(shí)際介電常數(shù)值,使得仿真結(jié)果與實(shí)際工程制作后得到的結(jié)果基本一致,保證電路設(shè)計(jì)的可靠性及一致性。該方法已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際工程中,有效解決了仿真與實(shí)際應(yīng)用中濾波器等微波電路設(shè)計(jì)的差異性問(wèn)題。

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用長(zhǎng)試樣法測(cè)量砂子的復(fù)介電常數(shù) 用長(zhǎng)試樣法測(cè)量砂子的復(fù)介電常數(shù)

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頁(yè)數(shù)： 5頁(yè)

評(píng)分： 4.5

本文介紹了利用三公分濾導(dǎo)的測(cè)量系統(tǒng)，在實(shí)驗(yàn)室條件下，用長(zhǎng)試樣法對(duì)濕度為１５％的砂子的復(fù)介電常數(shù)的測(cè)量結(jié)果。

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介質(zhì)在外加電場(chǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷而削弱電場(chǎng)，原外加電場(chǎng)（真空中）與最終介質(zhì)中電場(chǎng)比值即為相對(duì)介電常數(shù)（relative permittivity 或 dielectric constant），又稱誘電率，與頻率相關(guān)。介電常數(shù)是相對(duì)介電常數(shù)與真空中絕對(duì)介電常數(shù)乘積。如果有高介電常數(shù)的材料放在電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)在電介質(zhì)內(nèi)有可觀的下降。理想導(dǎo)體的相對(duì)介電常數(shù)為無(wú)窮大。

根據(jù)物質(zhì)的介電常數(shù)可以判別高分子材料的極性大小。通常，相對(duì)介電常數(shù)大于3.6的物質(zhì)為極性物質(zhì)；相對(duì)介電常數(shù)在2.8~3.6范圍內(nèi)的物質(zhì)為弱極性物質(zhì)；相對(duì)介電常數(shù)小于2.8為非極性物質(zhì)。

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介電常數(shù)頻譜又稱介電譜。復(fù)介電常數(shù)隨電磁場(chǎng)頻率而變化的現(xiàn)象，一般分別做出實(shí)部ε′（ω）頻譜和虛部ε"（ω）頻譜。介電常數(shù)頻譜可以給出有關(guān)極化機(jī)制和晶格振動(dòng)等重要信息 。

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介電常數(shù)應(yīng)用

近十年來(lái)，半導(dǎo)體工業(yè)界對(duì)低介電常數(shù)材料的研究日益增多，材料的種類也五花八門。然而這些低介電常數(shù)材料能夠在集成電路生產(chǎn)工藝中應(yīng)用的速度卻遠(yuǎn)沒(méi)有人們想象的那么快。其主要原因是許多低介電常數(shù)材料并不能滿足集成電路工藝應(yīng)用的要求。圖2是不同時(shí)期半導(dǎo)體工業(yè)界預(yù)計(jì)低介電常數(shù)材料在集成電路工藝中應(yīng)用的前景預(yù)測(cè)。

早在1997年，人們就認(rèn)為在2003年，集成電路工藝中將使用的絕緣材料的介電常數(shù)（k值）將達(dá)到1.5。然而隨著時(shí)間的推移，這種樂(lè)觀的估計(jì)被不斷更新。到2003年，國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)規(guī)劃（ITRS 2003[7]）給出低介電常數(shù)材料在集成電路未來(lái)幾年的應(yīng)用，其介電常數(shù)范圍已經(jīng)變成2.7~3.1。

造成人們的預(yù)計(jì)與現(xiàn)實(shí)如此大差異的原因是，在集成電路工藝中，低介電常數(shù)材料必須滿足諸多條件，例如：足夠的機(jī)械強(qiáng)度（MECHANICAL strength）以支撐多層連線的架構(gòu)、高楊氏系數(shù)（Young's modulus）、高擊穿電壓（breakdown voltage＞4MV/cm）、低漏電（leakage current＜10^(-9) at 1MV/cm）、高熱穩(wěn)定性（thermal stability＞450oC）、良好的粘合強(qiáng)度（adhesion strength）、低吸水性（low moisture uptake）、低薄膜應(yīng)力（low film stress）、高平坦化能力（planarization）、低熱漲系數(shù)（coefficient of thermal expansion）以及與化學(xué)機(jī)械拋光工藝的兼容性（compatibility with CMP process）等等。能夠滿足上述特性的低介電常數(shù)材料并不容易獲得。例如，薄膜的介電常數(shù)與熱傳導(dǎo)系數(shù)往往就呈反比關(guān)系。因此，低介電常數(shù)材料本身的特性就直接影響到工藝集成的難易度。

在超大規(guī)模集成電路制造商中，TSMC、 Motorola、AMD以及NEC等許多公司為了開(kāi)發(fā)90nm及其以下技術(shù)的研究，先后選用了應(yīng)用材料公司（Applied Materials）的 Black Diamond 作為低介電常數(shù)材料。該材料采用PE-CVD技術(shù)[8] ，與現(xiàn)有集成電路生產(chǎn)工藝完全融合，并且引入BLOk薄膜作為低介電常數(shù)材料與金屬間的隔離層，很好的解決了上述提及的諸多問(wèn)題，是已經(jīng)用于集成電路商業(yè)化生產(chǎn)為數(shù)不多的低介電常數(shù)材料之一。

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