如何量化材料的電阻率？

電阻率測(cè)定有兩種基本方法：體積和表面電阻率。

1.體積電阻率測(cè)量

體積電阻率測(cè)量一般采用下圖1所示的測(cè)試夾具完成，將電壓源V-Source施加到上電極，測(cè)試流經(jīng)測(cè)試樣品的小電流I，隨后體積電阻率ρv用公式

計(jì)算得出。其中，ρv=體積電阻率，kv=電極接觸的有效面積，τ=樣品厚度，R=V/施加的 V-Source 和測(cè)試的電流值的電阻比值)。 

2. 表面電阻率測(cè)試

表面電阻率測(cè)量一般采用下圖2所示的電極配置，將電壓源V-Source施加到環(huán)狀電極上，再測(cè)試樣品表面上的電流從保護(hù)電極流向主電極的電流，即表面電流I。

隨后表面電阻率ρ?s用公式ρ?= ksR計(jì)算得出。其中，ρ?s=表面電阻率，R=V/I(施加的 V-Source 和測(cè)試的電流值的電阻比值)ks= P/g，P=保護(hù)電極的有效周長(zhǎng)(mm)，g=保護(hù)電極與環(huán)形電極間距(mm)。 

3. 泰克解決方案

采用標(biāo)準(zhǔn)ASTM D-257“絕緣材料的DC電阻或電導(dǎo)”規(guī)定的方法執(zhí)行高電阻率測(cè)量：6517B靜電計(jì)/高阻表+8009夾具盒+KickStart HRMA測(cè)試軟件。

利用6517B即可完成原理圖中的電壓源和電流表功能。8009夾具實(shí)現(xiàn)不同的測(cè)試聯(lián)接，從而實(shí)現(xiàn)需要的測(cè)量。 

■ Keithley 6517B靜電計(jì)/高阻表是全球科研實(shí)驗(yàn)室靈敏測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)。靜電計(jì)能夠可靠地測(cè)量最低10aA (10×10-18A) 電流、最低1fC電荷，并支持最高 1018Ω 的電阻測(cè)量。6517B還能夠測(cè)量高達(dá)200V的最大電壓范圍，輸入阻抗超過200TΩ。所有這些性能都融合在一臺(tái)儀器中，操作起來像數(shù)字萬用表一樣簡(jiǎn)便。

■ 8009電阻率測(cè)試夾具滿足美國(guó)測(cè)試材料協(xié)會(huì) (ASTM) D257標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的絕緣材料DC電阻或電導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法。8009與6517B相結(jié)合，為進(jìn)行優(yōu)質(zhì)安全的電阻率測(cè)量提供了完整的系統(tǒng)。8009帶有6517B-ILC-3安全互鎖電纜、7078-TRX-3三同軸到三同軸電纜及 8607 1kV源電壓香蕉插口成套電纜。

■ KickStart高電阻率應(yīng)用控制著執(zhí)行所需測(cè)量的靜電計(jì)和測(cè)試夾具，進(jìn)行ASTM- D-257標(biāo)準(zhǔn)電阻率測(cè)量。它可以以高達(dá)1000V電壓測(cè)試材料，確定高達(dá)1018 Ω-cm的電阻率，分析電流隨時(shí)間變化的階躍響應(yīng)圖，確定測(cè)量要等多長(zhǎng)時(shí)間被測(cè)材料才會(huì)穩(wěn)定，分析多個(gè)讀數(shù)圖，確保獲得穩(wěn)定一致的測(cè)量。KickStart高阻應(yīng)用采用交換電極技術(shù)，消除固有的背景電流，實(shí)現(xiàn)最準(zhǔn)確的電阻率測(cè)量。還可以使用這個(gè)應(yīng)用，使用選配的熱電偶和相對(duì)濕度探頭，觀測(cè)電阻率與溫度和相對(duì)濕度的關(guān)聯(lián)度。