FÍSICA DE DIELÉCTRICOS

ÍNDICE

Lista de símbolos

Prólogo

Capitulo 1. Polarización de la materia

1.1. Concepto de dipolo y de multipolo

1.2. Potencial creado por una distribución de cargas.

1.3. Energía potencial de una agrupación de cargas en un campo eléctrico. Interacción entre dipolos

1.4. Campo eléctrico en el interior de un material dielectrico. Polarización de la materia

1.5. Polarizabilidad

Problemas

Capítulo 2. Polarización inducida: electrónica y iónica

2.1. Aproximación cuántica a la polarizabilidad electrónica

2.2. Modelos fenomenológicos para la polarizabilidad electrónica en átomos o iones esféricos

2.3. Modelo para átomos y moléculas no esféricos

2.4. Cálculo de la energía potencial de átomos y moléculas esféricos en un campo eléctrico

2.5. Polarizabilidad iónica de moléculas aisladas

2.6. Polarizabilidad iónica de sólidos

Problemas

Capítulo 3. Polarización orientacional

3.1. Polarizabilidad orientacional

3.2. Dipolos libres puntuales: teoría de Langevin

3.3. Polarizabilidad, momento dipolar y estructura molecular

3.4. Extensión del modelo de Langevin a moléculas anisótropas

3.5. Aplicación de la teoría de Langevin a redes cristalinas iónicas

Problemas

Capítulo 4. Relación entre la polarizabilidad y la constante dieléctrica

4. 1. Polarización

4.2. Constante dieléctrica de fases diluidas

4.3. Constante dieléctrica en la materia condensada. Modelo de Lorentz

4.3.1. Relación entre la constante dieléctrica y la polarizabilidad

4.3.2. Efecto de la frecuencia y de la temperatura en la constante dieléctrica

4.4. Constante dieléctrica en la materia condensada: modelo de Onsager

4.4.1. Cálculo de la constante dieléctrica en el modelo de Onsager

4.4.2. Modelo de Kirkwood y Fröhlich

Problemas

Capítulo 5. Comportamiento de los dieléctricos en campos eléctricos variables con el tiempo

5.1. Métodos de estudio de la respuesta dieléctrica

5.2. Función respuesta dieléctrica

5.3. Respuesta dieléctrica en el espacio de tiempos

5.4. Respuesta dieléctrica en el espacio de frecuencias

5.4.1. Otros parámetros que caracterizan la respuesta dieléctrica

5.4.2. Pérdidas dieléctricas

5.5. Parámetros eléctricos de los materiales conductores y dieléctricos

5.6. Relación de los parámetros dieléctricos con las constantes ópticas

5.7. Relaciones de Kramers-Kröning

5.8. Curva de dispersión de la constante dieléctrica

Problemas

Capitulo 6. Fenómenos de relajación díeléctrica (frecuencias bajas)

6.1. Comportamiento dinámico de la polarización orientacional: modelo de Debye

6.2. Cálculo de la constante dieléctrica en el modelo de Debye

6.3. Cálculo de la corriente de desplazamiento en el modelo de Debye

6.4. Correcciones al modelo de Debye

6.4.1. Influencia del campo local

6.4.2. Influencia de la conductividad

6.4.3. Influencia de múltiples tiempos de relajación

6.5. Otros modelos de relajación

6.6. Relajación interfacial. Efecto de Maxwell-Wagner

Problemas

Capítulo 7. Fenómenos de resonancia (frecuencias altas)

7.1. Polarización electrónica. Modelo del oscilador armónico

7.2. Polarización iónica

7.2.1. Estados de vibración de una red monodimensional

7.2.2. Cálculo de la constante dieléctrica

Problemas

Capítulo 8. Conducción y ruptura dieléctrica en aislantes

8.1. Contactos metal-aislante

8.1.1. Contacto óhmico o contacto inyectante

8.1.2. Contacto neutro

8.1.3. Contacto bloqueante

8.2. Mecanismos de conducción en dieléctricos

8.3. Procesos limitados por la interfase metal-aislante

8.3.1. Conducción por túnel a través del aislante

8.3.2. Túnel a través de la barrera de potencial en la interfase (emisión de campo desde el electrodo)

8.3.3. Efecto Schottky

8.4. Procesos limitados en el interior del dielectrico

8.4.1. Efecto Poole-Frenkel

8.4.2. Conducción por carga espacial en aislantes

8.5. Conducción iónica en aislantes

8.6. Resumen de los mecanismos de conducción en aislantes

8.7. Procesos de ruptura dieléctrica

8.7.1. Ruptura térmica

8.7.2. Ruptura electrónica

8.7.3. Ruptura iónica

Problemas

Capítulo 9. Aplicaciones de los dieiéctricos en electrónica

9.1. Condensadores

9.2. Cermets

9.3. Aplicaciones de los materiales ferroeléctricos

9.3.1. Materiales ferroeléctricos

9.3.2. Memorias ferroeléctricas

9.3.3. Convertidores ferroeléctricos de energía

9.4. Transductores piezoeléctricos

9.5. Aplicaciones ópticas de los materiales electrónicos aislantes

9.5.1. Aplicación de los dieléctricos en láseres de estado sólido

9.5.2. Dispositivos electroópticos

9.5.3. Fibras ópticas

Capítulo 10. Materiales dieléctricos de interés en mieroelectrónica.

10.1. Oxido de silicio

10.2. Nitruro de silicio

10.3. Aislantes ultrafinos en microelectrónica

10.4. Oxido de tantalio

10.5. Substratos dieléctricos: vidrios, cerámicas y cristales

Capítulo 11. Aplicaciones de los dieléctricos a dispositivos microelectrónicos

11.1. Aplicaciones de los dieléctricos como elementos pasivos en microelectrónica

11.1.1. Condensadores de capa fina

11.1.2. Procesos fotolitográficos para la difusión

11.1.3. Capas pasivantes

11.2. Aplicaciones de los dieléctricos como elementos activos en microclectrónica

11.2.1. Transistores MOSFET

11.2.2. Memorias microclectrónicas

11.2.3. Transistores sobre substratos aislantes

11.2.4. Dispositivos de acoplamiento de carga (CCD)

Capítulo 12. Medidas de las características dieléctricas

12.1. Circuitos equivalentes

12.2. Medidas en el espacio de frecuencias (métodos en corriente alterna)

12.2.1. Región de baja frecuencia

12.2.2. Región de las microondas

12.2.3. Región óptica

12.3. Medida en el espacio de tiempos (métodos en corriente continua)

12.4. Medida de las características intensidad-voltaje y del potencial de ruptura dieléctrica

Bibliografía