Ein elektrischer Isolator, in dem sich im Unterschied zu elektrisch leitfähigen Materialien ein elektrisches Feld aufbauen kann.
Das Verhalten von Isolationsmaterialien im elektrischen Feld beschreibt man mit ihrer relativen Dielektrizitätszahl (εr, in der englischsprachigen Literatur "k"). Beim Kondensator steigert ein Dielektrikum mit großem εr die Kapazität zur Speicherung von Ladungen (also Elektronen).
Dielektrika mit großem εr bezeichnet man auch als High-k-Dielektrika, andere entsprechend als Low-k-Typen. In der CMOS-Halbleitertechnik kommen High-k-Materialien als Gate-Isolatoren und für DRAM-Speicherkondensatoren zum Einsatz, Low-k-Dielektrika reduzieren als Isolator der Chip-internen Kupferleitungen deren parasitäre Kapazität.
Das dielektrische Verhalten lässt sich aus der relativen Dielektriztätszahl εr und der absoluten Dielektriztätszahl ε0 berechnen, die man auch elektrische Feldkonstate nennt (Wert in dieser PTB-Publikation). Vakuum hat ein εr von 1.
Die Eigenschaften des Dielektrikums beeinflussen die Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen. Im absoluten Vakuum entspricht diese Ausbreitungsgeschwindigkeit der Vakuum-Lichtgeschwindigkeit (c0). In realen Leitern geht es langsamer voran, und zwar proportional zum Kehrwert der Wurzel aus der relativen Dielektriztätszahl εr des umgebenden Isolators. Beim typischen glasfaserverstärkten und flammhemmenden Epoxidharz-Platinenmaterial FR4 (Flame Retardant Type 4) liegt εr zwischen 4,4 und 5,2, die Ausbreitungsgeschwindigkeit elektrischer Wellen liegt also bei etwa 14 Zentimetern pro Nanosekunde. Bei hohen Taktfrequenzen sind deshalb nur kurze Leitungen zulässig, wenn Bauteile auf dieselbe Taktflanke synchron empfangen sollen: bei 1 GHz beträgt die Taktzyklusdauer ja lediglich 1 Nanosekunde.
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