A fémfilmek felületének négyzetének ellenállásának kiszámítása
Alapfogalmak és definíciók.
A vezetékek olyan anyagok, amelyek fő elektromos tulajdonsága erős elektromos vezetőképesség. A vezető anyagok fő elektromos jellemzői: specifikus ellenállás # 961, az ellenállás hőmérséklet-együtthatója # 945; # 961; specifikus termoelektromos erő # 945; T.
A folyamat során, elektronok elszórtan irányított mozgását a statikus (atom, megüresedett, közbeiktatott, stb) és dinamikus (termikus rezgések az ionok a kristályrácsban helyek) szerkezeti hibák. A szórás intenzitása határozza meg az elektron átlagos szabad szakaszát és a vezető ellenállásának értékét, amely a következőképpen fejeződhet ki:
. ahol m az elektrontömeg, e az elektron töltés, a hőmozgás átlagos sebessége, n0 a szabad elektronok koncentrációja és az átlag átlagos szabad útvonal.
Az elektron sűrűség és az átlagos arány hőmozgást fémekben kissé függ a hőmérséklettől (elektron gáz - degenerált), de a hőmérséklet növelésével növekszik a rezgés amplitúdója az ionok a kristályrácsban helyszínek, ami egy intenzívebb elektron szórás során irányított mozgását. Ennek megfelelően az átlagos szabad útvonal csökken és az ellenállóképesség növekszik.
Az ellenállás egy viszonylagos változását egy Kelvin hőmérsékletváltozásával az ellenállási hőmérsékleti együtthatónak nevezik:
A lineáris függőség tartományában a következő kifejezés érvényes:
. ahol u a rezisztencia és az ellenállás hőmérséklet-együtthatója, a hőmérsékletre utal.
Az ötvözet teljes ellenállása:
. hol van az ellenállás az elektronok szétszóródásának köszönhetően a rácspontok hőtágulásával? - további (maradék) ellenállás, amely az elektronok szétszóródásához kapcsolódik az ötvözet szerkezetének inhomogenitásával. Számos kétkomponensű ötvözet esetében az összetételből származó reziduális ellenállás változása jól le van írva a forma parabolikus függőségével:
. hol. - az ötvözet összetevőinek atomfrakciói.
A vékonyrétegek fajlagos ellenállása jelentősen meghaladja az ömlesztett fém ellenállását. A film vezető tulajdonságainak összehasonlító értékeléséhez használja a paramétert, például a felület négyzetének ellenállását. hol van egy vastagság r vastagsága d.
A vizsgált vezetékek ellenállását és a termoelemek termomemf-jét egy ampermérővel mérik, amely állandóan a vizsgáló állvánnyal van összekötve. Minden vizsgálati mintákat helyezzük az állványt házban, ellenállásokkal R1, R2, R3 és az egyik csomópontok hőelemek termosztátba helyezzük.
A fémfilmek felületének négyzetének ellenállásának kiszámítása.
A számításhoz képletet használunk
ahol R a minta ellenállása, b az ellenállásos réteg szélessége,
l a film hossza (a párnák közötti távolság)
A számítások eredményeit a táblázat tartalmazza: