Planarer Vierleiter-Transducer für impedanzspektroskopische Material- und Sensorcharakterisierung

Titelangaben

Hagen, Gunter ; Kita, Jaroslaw ; Schönauer-Kamin, Daniela ; Moos, Ralf:
Planarer Vierleiter-Transducer für impedanzspektroskopische Material- und Sensorcharakterisierung.
2013
Veranstaltung: 11. Dresdner Sensor-Symposium , 09.-11.12.2013 , Dresden, Deutschland.
(Veranstaltungsbeitrag: Kongress/Konferenz/Symposium/Tagung , Sonstige Präsentationstyp)
DOI: https://doi.org/10.5162/11dss2013/F2

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Abstract

Die Bestimmung der elektrischen Eigenschaften von Funktionsmaterialien in Sensoranwendungen stellt oftmals eine Herausforderung dar. Impedanzspektroskopische Untersuchungen geben Aufschluss über Leitfähigkeitsmechanismen oder dielektrische Eigenschaften der beteiligten Materialien. Allerdings sind dabei oftmals Elektroden- oder Grenzflächeneffekte beteiligt, die einen Rückschluss auf reine Materialgrößen erschweren. Genauere Ergebnisse zur Charakterisierung bietet die Vierleiter-Impedanzspektroskopie, die allerdings zumeist an kompakten Materialproben angewendet wird. Im vorliegenden Beitrag wird ein Sensor-Transducer vorgeschlagen, der die Anwendung solcher Messungen rein planar, also auch bei Sensorschichten oder in Flüssigkeiten ermöglicht. Geometrieunabhängige Materialkennwerte können durch Einführung eines Geometriefaktors erhalten werden. Der Aufbau des Transducers in keramischer Mikrosystemtechnik erlaubt außerdem die Integration eines Heizelements und damit die schnelle und unkomplizierte Anwendung der Vierleiter-Impedanzspektroskopie in sensornahen Strukturen auch bei erhöhter Temperaur.