4.3: Impedancia superficial

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En la Sección 4.2, derivamos la siguiente expresión para la impedancia\(Z\) de un buen conductor que tiene ancho\(W\)\(l\), largo y que es infinitamente profundo:

\[Z \approx \frac{1+j}{\sigma\delta_s} \cdot \frac{l}{W} ~~~\mbox{(AC case)} \label{m0160_eZ} \]

donde\(\sigma\) es la conductividad (unidades base SI de S/m) y\(\delta_s\) es la profundidad de la piel. Tenga en cuenta que\(\delta_s\) y\(\sigma\) son parámetros constitutivos del material, y no dependen de la geometría; mientras que\(l\) y\(W\) describir la geometría. Con esto en mente, definimos la impedancia superficial de la\(Z_S\) siguiente manera:

\[\boxed{ Z_S \triangleq \frac{1+j}{\sigma\delta_s} } \label{m0160_eCFGC-Z} \]

para que

\[Z \approx Z_S \frac{l}{W} \nonumber \]

A diferencia de la impedancia terminal\(Z\),\(Z_S\) es estrictamente una propiedad de materiales. De esta manera, es como la impedancia intrínseca o de “onda”\(\eta\), que también es una propiedad de los materiales. Aunque las unidades de\(Z_S\) son las de impedancia (i.e., ohmios), la impedancia superficial generalmente se indica como que tiene unidades de “\(\Omega/\square\)” (“ohmios por cuadrado”) para evitar confusiones con la impedancia terminal. Resumiendo:

Impedancia superficial\(Z_S\) (Ecuación\ ref {m0160_ECFGC-z}) es una propiedad de materiales que tiene unidades de\(\Omega/\square\), y que caracteriza la impedancia de CA de un material independientemente de la longitud y anchura del material.

La impedancia superficial se usa a menudo para especificar los materiales de lámina utilizados en la fabricación de dispositivos electrónicos y semiconductores, donde la parte real de la impedancia superficial se conoce más comúnmente como resistencia superficial o resistencia de lámina.