유전율 (유전상수)

교류 전기장에서 유전 분극을 일어나게 하는 정도, 전기장의 형태로 전기에너지를 저장하는 물질의 능력을 의미한다.

유전율이 클수록 전류의 흐름을 방해하여 전기장 세기가 작아지고, 상대적으로 두 전극의 전하량이 증가하여 정전용량이 커진다. 

진공을 포함한 모든 물질은 전기장에 놓이면 에너지를 저장한다. 진공의 유전율은 물리 상수 ε0으로 정의된다 그 값은 대락 8.854 10^-12 F/m 이다. 대부분의 캐패시터는 진공으로 만들지 않기 때문에 모든 물질에 대한 유전율을 측정하는 것이 합리적이다. 어떤 물질의 유전율은 ε= ε_r × ε₀ 로 정의된다. 여기서 ε는 절대 유전율이고 ε_r은 상대 유전율이다. ε_r은 항상 1보다 큰 수이다. 즉 모든 물질은 자유 공간보다 더 많은 에너지를 저장한다. 

상대유전율은 온도, 압력, 주파수 등에 의존한다

유전손실

교류장이 가해지면 유전분극으로 인하여 유전체내 전력 손실이 일어난다. 전기파에 대한 불투명성 정도에 따라 많이 변한다.

이 손실은 물질이 분극을 바꿈에 따라 적은 양의 전자 shift가 적은 양의 교류 전류로 여겨지기 때문에 발생한다. 

임피던스 (Impedance, Z)

전압을 인가하였을때, 전류가 흐르는 것을 방해하는 정도

캐패시터

전하와 에너지를 저장하는 장치, 절연된 두개의 도체로 형성됨

캐패시터의 용량은 도체의 면적과 유전율의 값에 비례하고 두 도체 사이의 거리에 반비례한다.

 C = ε_r × ε₀ × A/d 

1) LCR Meter 

- 모델명 : Keysight E4980A

- 주파수 : 20 Hz ~ 2 MHz

- 측정 전압 : 1V 고정 

- 측정 항목

 : 캐패시터, 유전상수, 유전손실, I-V 측정

2) Vaccum chamber probe station

- 온도 범위 : -60 ℃~200 ℃@LN2

- Sample chuck : 80mm

3) 필름 측정 가능한 픽스쳐 보유

- 별도의 전극 필요 없이 강성 금속 전극을 사용함

 4) 샘플준비 

-상부전극: Al,Ag,Au,Ti,Mo 등 

             전극 증착을 원하시는 경우 본 센터의 칼슘증착기 장비로

             (열 증착을 통한 금속 박막 증착@고진공)  전극 제작 가능

- 전극 면적: 상부 전극을 자체 제작해오신 경우 전극의 면적을 기입해 주어야 함

- 샘플 두께: 샘플의 두께값을 입력해야 유전상수를 측정할 수 있음