Science des matériaux

Découvrez le potentiel des nouveaux matériaux

Les consommateurs recherchent actuellement des appareils électroniques plus compacts, plus légers, moins onéreux, mais qui offrent de meilleures performances et des temps de fonctionnement supérieurs. Pour répondre à ces besoins contradictoires, les chercheurs doivent développer du nouveau matériel, miniaturiser les appareils existants et améliorer l’efficacité des appareils. L’effort à effectuer pour augmenter la densité et les performances de l’appareil tout en réduisant la consommation électrique a poussé les chercheurs à se tourner vers le graphène et d’autres solides en 2 dimensions (2D) offrant une excellente mobilité de porteur de charge ainsi que vers les semiconducteurs organiques et les circuits nanoélectroniques.

Les batteries à rendement élevé basées sur les nouveaux électrolytes et matériaux d’électrodes s’avèreront essentielles pour augmenter les temps de fonctionnement. Les technologies avancées des piles à combustibles conçues pour améliorer l’efficacité et réduire le coût de la prochaine génération de véhicules électriques sont également en cours d’évaluation. La volonté d’utiliser des solutions de génération d’alimentation plus vertes pousse les investigations vers les superconducteurs à des températures supérieures et les semiconducteurs de puissance qui sont essentiels à la conversion de puissance. Les matériaux tels que l’arséniure de gallium (GaAs) et le carbure de silicium (SiC) seront incontournables pour les futures technologies de transmission de puissance. La science des matériaux tient également une place centrale dans l’efficacité de la conversion et la puissance en sortie des cellules photovoltaïques. Il est nécessaire d’étudier de nouveaux matériaux et structures pour améliorer l’efficacité des diodes laser, et ainsi augmenter les capacités de transmission des données.

La caractérisation des matériaux repose sur des mesures extrêmement sensibles, de la mesure des courants de fuite de l’ordre du femtoampère aux mesures de résistances en microohms pour évaluer la résistivité des matériaux à mobilité de porteurs de charge élevée. De l’autre côté de l’échelle, la caractérisation des derniers isolants requiert souvent des mesures de l’ordre du téraohm. Les recherches en matière de superconducteurs ou de nanomatériaux effectuées aux environs de 0 ⁰K imposent de réduire la puissance de l’alimentation afin d’éviter tout échauffement susceptible d’affecter la réponse du circuit ou du matériau ou d’endommager ce dernier. Il est dans ce cas nécessaire de délivrer des courants très faibles ou des impulsions de courant.

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Mesures de l’effet Hall pour la caractérisation des matériaux

Découvrez pourquoi les mesures d’effet Hall sont généralement utilisées dans les applications de caractérisation des matériaux.

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Mesures de résistance et de résistivité extrêmement élevées

Découvrez pourquoi les courants d’arrière plan sont susceptibles d’affecter la précision des mesures de résistance et de résistivité.

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Effectuer des mesures de voltammétrie cyclique

Cette note d’application traite de l’utilisation d’un potentiostat pour effectuer une voltammétrie à l’aide d’un script de test et d’un kit d’accessoires contenant des câbles de raccordement électrochimiques.

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Logiciel de commande de l’instrument KickStart

Découvrez comment caractériser vos composants et matériaux rapidement et facilement sans programmation

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Équipement recommandé

Configurations de résistances ultra-faibles

L’association 2182A/622X s’avère idéale pour les applications de mesure de résistance, d’impulsions I-V, de conductance différentielle et des nanotechnologies. Mesurez la résistance tout en limitant la puissance en entrée afin d’éviter tout échauffement susceptible de générer des erreurs et de détruire l’échantillon testé.

Analyseur de paramètres 4200A-SCS

Le 4200A-SCS est un analyseur de paramètres entièrement intégré qui fournit des informations synchronisées sur les caractéristiques électriques I-V, C-V et celle des signaux I-V pulsés à fréquence extrêmement élevée. Ce système peut également effectuer des mesures de résistivité Van der Pauw automatisées.

Picoampèremètres de la série 6400 de Keithley

Le picoampèremètre 6485 mesure des courants compris entre 20 fA et 20 mA en effectuant jusqu’à 1 000 relevés par seconde. Le picoammetre/source de tension 6487 bénéficie d’une source 500 V et d’une fonction d’amortissement supplémentaires qui permettent d’effectuer des mesures de résistance d’isolation.

Électromètre 6430

En offrant la possibilité de mesurer des courants avec une sensibilité de 1 aA, l’électromètre 6430 est idéal pour la recherche sur les circuits à un seul électron, les nanofils et nanotubes, les polymères.et les applications électrochimiques.

Instruments d’alimentation et de mesure (SMU) avec écran tactile graphique SourceMeter®

Alimentez précisément votre composant en tension ou en courant et effectuez simultanément vos mesures avec des instruments qui intègrent une alimentation, un multimètre numérique, une source de courant et une charge électronique.

Potentiostats Keithley pour l’électrochimie

Les potentiostats Keithley effectuent des voltammétries cycliques, à onde carrée ou galvaniques, des chronoampérométries, des chronopotentiométries et plus encore pour la recherche dans les laboratoires d’électrochimie qui caractérisent la prochaine génération de matériaux et d’électrolytes, les nouveaux dispositifs de stockage de l’énergie et plus proches, les capteurs de taille réduite.

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Characterizing Nanoscale Devices with Differential Conductive Measurements As modern electronics continue to shrink, researchers increasingly look to nanotechnology for breakthroughs in device size and power consumption. In these nanoscale devices, electrical …
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Electrical Characterization of Carbon Nanotube Transistors (CNT FETs) with the Model 4200-SCS Semiconductor Characterization System Introduction Carbon nanotubes (CNTs) have been the subject of a lot of scientific research in recent years, due not only to their small size but to their remarkable electronic and …
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Sensors and Semiconductors Testing Materials for Tomorrows Smart Devices Listen to our panel discuss three measurement applications where the properties of new materials have influenced how measurements are made.