有機(jī)物是天然的絕緣材料，在普通的電氣絕緣方面等得到廣泛的應(yīng)用，典型的絕緣材料日常生活中處處可見，如塑料(聚乙烯、聚氯乙烯、尼龍等)橡膠等的電阻率很高；很多有機(jī)物、有機(jī)物的混合材料及添加無機(jī)納米材料的有機(jī)物都是很好的絕緣材料，為了實(shí)現(xiàn)不同功能的絕緣材料，人們?cè)谶@些方面進(jìn)行了廣泛的研究。
醋酸乙烯樹脂通常用的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)管的柵介質(zhì)材料為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，然而由于它的低介電常數(shù)和薄膜制備上的問題，促使人們研究新的替代物。
醋酸乙烯樹脂(PVAc)是目前正在研究作為有機(jī)薄膜晶體管(OTFrs)的柵絕緣層，因?yàn)樗芡ㄟ^乙烯醇的水解，并且與無機(jī)材料粒子形成化合物，它的介電常數(shù)在3．2～9．3之間適合作為OTFr的絕緣層，韓國(guó)的Park等人通過旋涂的方法在鋁基上沉積了200 nm的PVAc薄膜，使用1％(質(zhì)量)的PVAc和0．01％(質(zhì)量)的有機(jī)粘土的氯仿溶液，他們得到添加了有機(jī)粘土的材料的介電常數(shù)為3．89，相對(duì)于沒有摻人有機(jī)粘土?xí)r的介電常數(shù)增加了0．45左右。
偏二氟乙烯和三氟胸苷的混合物(P(VDF—TrFE))具有較高的介電常數(shù)(11)，它能增加OFETs的跨導(dǎo)，從而降低工作電壓，在一定的厚度范圍內(nèi)(>1斗m)對(duì)晶體管沒有滯后效應(yīng)，是作為OFET器件柵極的**候選材料之一。同時(shí)在當(dāng)材料的厚度<1 Ixm時(shí)，薄膜具有典型的鐵電介質(zhì)的極化滯后曲線，因此它同時(shí)又是作為有機(jī)存儲(chǔ)器電介質(zhì)可選材料。制備這種材料只需要傳統(tǒng)的旋涂設(shè)備就可以完成，不需其他輔助裝置。和其他功能薄膜一樣，絕緣薄膜有它自身的性質(zhì)及表征方法。
下面是對(duì)絕緣薄膜的一些主要性能表征方法的介紹。
(1)電擊穿強(qiáng)度。絕緣薄膜的擊穿一般分為瞬時(shí)電擊穿、熱擊穿和老化擊穿。在瞬時(shí)電擊穿中，又分為本征性擊穿和非本征性擊穿。前者是結(jié)構(gòu)完美的薄膜在電場(chǎng)瞬時(shí)作用下發(fā)生的電擊穿，后者是結(jié)構(gòu)中含有缺陷的薄膜在同樣條件下發(fā)生的擊穿。與此相對(duì)應(yīng)的擊穿場(chǎng)強(qiáng)稱為薄膜的本征性擊穿場(chǎng)強(qiáng)和非本征性擊穿場(chǎng)強(qiáng)。本征性擊穿場(chǎng)強(qiáng)是薄膜的固有擊穿場(chǎng)強(qiáng)，取決于薄膜本身，非本征性擊穿場(chǎng)強(qiáng)取決于薄膜中的缺陷情況，不屬于薄膜的固有特性。
熱擊穿是由于電介質(zhì)中存在傳導(dǎo)電流和交變場(chǎng)下的位移電流所引起的發(fā)熱量來不及散失而使局部介質(zhì)溫度升高，直至喪失絕緣性能而遭到熱破壞。熱擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度受環(huán)境溫度、散熱條件、樣品幾何形狀等外界因素影響很大，是非本征的。較為本征的擊穿是由固體中的傳導(dǎo)電子或傳導(dǎo)空穴在電場(chǎng)中的獲能速率以及它們與固體中的聲子或雜質(zhì)、缺陷的碰撞造成的失能速率的相互平衡所完全決定。只有在很嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)條件下才能測(cè)出表征薄膜本身特性的擊穿場(chǎng)強(qiáng)。
為了測(cè)得薄膜的實(shí)有擊穿場(chǎng)強(qiáng)，現(xiàn)在常用樣品的結(jié)構(gòu)是MIS(金屬一絕緣層一半導(dǎo)體)型或MIM型微型電容器，基片多用單晶Si或GaAs，樣品的金屬電極多用Al，厚度為亞微米級(jí)。
介質(zhì)薄膜電擊穿場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)試方法很多，其中最常用的是連續(xù)升壓擊穿(RVB)法，簡(jiǎn)稱升壓法，有時(shí)也用步進(jìn)法。升壓法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、明確，很快測(cè)得薄膜的瞬時(shí)擊穿場(chǎng)強(qiáng)；缺點(diǎn)是不能揭示與擊穿緊密相關(guān)的薄膜的其他性能，也不能顯示出擊穿過程和擊穿機(jī)理。此外，該法對(duì)介質(zhì)薄膜中的偶然缺陷還不夠敏感。因此，又產(chǎn)生了不少其他的測(cè)試方法，如恒壓擊穿(CVB)法、恒流擊穿(CCB)法、電暈放電(CD)法、隨機(jī)噪聲信號(hào)(RTN)法等。
由于電擊穿場(chǎng)強(qiáng)屬于材料的強(qiáng)度參數(shù)，所以具體數(shù)值分散性較大，因此給出的測(cè)試結(jié)果常為三種形式：一種是擊穿概率分布圖；另一種是擊穿積分概率曲線；第三種是給出擊穿場(chǎng)強(qiáng)數(shù)值范圍。在這三種形式中，實(shí)用意義較大的是擊穿積分概率曲線。因?yàn)樵撉€不但能反映樣品的質(zhì)量及其分散程度，進(jìn)而反映制造工藝水平和工藝穩(wěn)定性，還可以依此確定薄膜在實(shí)用時(shí)的有關(guān)電場(chǎng)強(qiáng)度，如工作場(chǎng)強(qiáng)、篩選場(chǎng)強(qiáng)等。否則，無法設(shè)計(jì)使用該種薄膜的有關(guān)器件和集成電路。此外，還可由此知道所用工藝水平及其穩(wěn)定程度。
絕緣薄膜的電阻率一般在108～1018 n·m之間。高絕緣材料加上直流電壓后，通過試樣的電流是很微小的，極易受到外界干擾的影響，造成較大的測(cè)試誤差。被測(cè)試樣、測(cè)試電極和測(cè)試系統(tǒng)均應(yīng)采取嚴(yán)格的屏蔽措施，并且需要考慮設(shè)備的可靠性問題，消除這些影響帶來的測(cè)試結(jié)果的偏差。
(2)環(huán)境溫、濕度。一般材料的電阻值隨環(huán)境溫、濕度的升高而減小。相對(duì)而言，表面電阻(率)對(duì)環(huán)境濕度比較敏感，而體電阻(率)則對(duì)溫度較為敏感。濕度增加，表面泄漏增大，體電導(dǎo)電流也會(huì)增加。溫度升高，載流子的運(yùn)動(dòng)速率加快，介質(zhì)材料的吸收電流和電導(dǎo)電流會(huì)相應(yīng)增加。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，一般介質(zhì)在70℃時(shí)的電阻值僅為在20℃時(shí)的10％。因此，測(cè)量材料的電阻時(shí)，必須指明試樣與環(huán)境達(dá)到平衡的溫、濕度。
(3)測(cè)試電壓(電場(chǎng)強(qiáng)度)。介質(zhì)材料的電阻(率)值一般不能在很寬的電壓范圍內(nèi)保持不變，即歐姆定律對(duì)此并不適用。常溫條件下，在較低的電壓范圍內(nèi)，電導(dǎo)電流隨外加電壓的增加而線性增加，材料的電阻值保持不變。超過一定電壓后，由于離子化運(yùn)動(dòng)加劇，電導(dǎo)電流的增加遠(yuǎn)比測(cè)試電壓增加得快，材料呈現(xiàn)的電阻值迅速降低。由此可見，外加測(cè)試電壓越高，材料的電阻值越低，以致在不同電壓下測(cè)試得到的材料電阻值可能有較大的差別。值
得注意的是，導(dǎo)致材料電阻值變化的決定因素是測(cè)試時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度，而不是測(cè)試電壓。對(duì)相同的測(cè)試電壓，若測(cè)試電極之間的距離不同，對(duì)材料電阻率的測(cè)試結(jié)果也將不同，正負(fù)電極之間的距離越小，測(cè)試值也越小。
(4)測(cè)試時(shí)間。用一定的直流電壓對(duì)被測(cè)材料加壓時(shí)，被測(cè)材料上的電流不是瞬時(shí)達(dá)到穩(wěn)定值的，而是有一衰減過程。在加壓的同時(shí)，流過較大的充電電流，接著是比較長(zhǎng)時(shí)間緩慢減小的吸收電流，最后達(dá)到比較平穩(wěn)的電導(dǎo)電流。被測(cè)電阻值越高，達(dá)到平衡的時(shí)間則越長(zhǎng)。因此，測(cè)量時(shí)為了正確讀取被測(cè)電阻值，應(yīng)在穩(wěn)定后讀取數(shù)值或取加壓1 min后的讀數(shù)值。
另外，高絕緣材料的電阻值還與其帶電的歷史有關(guān)。為準(zhǔn)確評(píng)價(jià)材料的靜電性能，在對(duì)材料進(jìn)行電阻(率)測(cè)試時(shí)，應(yīng)首先對(duì)其進(jìn)行消電處理，并靜置一定的時(shí)間，靜置時(shí)間可取5min，然后，再按測(cè)量程序測(cè)試。一般而言，對(duì)一種材料的測(cè)試，至少應(yīng)隨機(jī)抽取3～5個(gè)試樣進(jìn)行測(cè)試，以其平均值作為測(cè)試結(jié)果。
(5)測(cè)試設(shè)備的泄漏。在測(cè)試中，線路中絕緣電阻不高的連線，往往會(huì)不適當(dāng)?shù)嘏c被測(cè)試樣、取樣電阻等并聯(lián)，對(duì)測(cè)量結(jié)果可能帶來較大的影響。因此，為減小測(cè)量誤差，應(yīng)采用保護(hù)技術(shù)，在漏電流大的線路上安裝保護(hù)導(dǎo)體，以基本消除雜散電流對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。
(6)介電常數(shù)。MOS結(jié)構(gòu)電容一電壓特性(簡(jiǎn)稱C—y特性)測(cè)量是檢測(cè)MOS器件制造工藝的重要手段。MOS電容它類似于金屬和介質(zhì)形成的平板電容器。但是，由于半導(dǎo)體中的電荷密度比金屬中的小得多，所以充電電荷在半導(dǎo)體表面形成的空間電荷區(qū)有一定的厚度(為微米量級(jí))，而不像金屬中那樣，只集中在一薄層中(為0．1 nm)內(nèi)。
半導(dǎo)體表面空間電荷區(qū)的厚度隨K而變化，所以MOS電容是微分電容。