Расчет частотной зависимости диэлектрических характеристик тонких пленок системы HfO₂—Nd₂O₃
A calculation methodology is proposed for films of the multicomponent HfO₂—Nd₂O₃ system obtained by electron‑beam evaporation in vacuum, with non‑uniform distribution of components across thickness. The calculated data show good correlation with experimental results, enabling the production of films...
Збережено в:
| Дата: | 2003 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers
2003
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2003.1.52 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Technology and design in electronic equipment |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Technology and design in electronic equipment| _version_ | 1869653459533299712 |
|---|---|
| author | Kazakov, A. I. Andriyanov, A. V. Mironov, V. S. Polyarush, O. V. |
| author_facet | Kazakov, A. I. Andriyanov, A. V. Mironov, V. S. Polyarush, O. V. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "A. I. Kazakov",
"institution": "Odessa National Polytechnic University, Ukraine"
},
{
"author": "A. V. Andriyanov",
"institution": "Odessa National Polytechnic University, Ukraine"
},
{
"author": "V. S. Mironov",
"institution": "Odessa National Polytechnic University, Ukraine"
},
{
"author": "O. V. Polyarush",
"institution": "Odessa National Polytechnic University, Ukraine"
}
] |
| author_sort | Kazakov, A. I. |
| baseUrl_str | https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-02T13:33:03Z |
| description | A calculation methodology is proposed for films of the multicomponent HfO₂—Nd₂O₃ system obtained by electron‑beam evaporation in vacuum, with non‑uniform distribution of components across thickness. The calculated data show good correlation with experimental results, enabling the production of films with specified dielectric characteristics over a wide frequency range. The results were used to optimize parameters of thin‑film emitters with dielectric coatings of the HfO₂—Nd₂O₃ system. |
| first_indexed | 2026-07-03T01:01:24Z |
| format | Article |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 1
52
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
05.04�18.10 2002 ã.
Îïïîíåíòû ê. ò. í. À. Ô. ÀÍÄÐÅÅÂÀ,
ê. õ. í. À. Â. ØÅÂ×ÅÍÊÎ
(ÈÏÌ ÍÀÍÓ, ã. Êèåâ)
Ä. ò. í. À. È. ÊÀÇÀÊÎÂ, ê. ô.-ì. í. À. Â. ÀÍÄÐÈßÍÎÂ,
Â. Ñ. ÌÈÐÎÍÎÂ, ê. ò. í. Î. Â. ÏÎËßÐÓØ
Óêðàèíà, Îäåññêèé íàöèîíàëüíûé ïîëèòåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò
E-mail: elin@rtf.ospu.odessa.ua
Íà ïðèìåðå ñèñòåìû HfO2�Nd2O3 ïî-
êàçàíà ïðèìåíèìîñòü ïðåäëîæåííîé
ìåòîäèêè äëÿ îïòèìèçàöèè ñâîéñòâ
ïîëó÷àåìûõ äèýëåêòðè÷åñêèõ ïëåíîê.
Íà ñîâðåìåííîì ýòàïå ðàçâèòèÿ ìèêðîýëåêòðîí-
íîé òåõíèêè âñå áîëåå æåñòêèå òðåáîâàíèÿ ïðåäúÿâ-
ëÿþòñÿ ê êà÷åñòâó äèýëåêòðè÷åñêèõ ïëåíîê, îñîáåí-
íî ê âîñïðîèçâîäèìîñòè èõ õàðàêòåðèñòèê è ïàðàìåò-
ðîâ. Äëÿ òîíêîïëåíî÷íûõ ýëåêòðîëþìèíåñöåíòíûõ
ñòðóêòóð (ÒÏÝËÑ) îïòèìàëüíûì íàáîðîì ñâîéñòâ
îáëàäàþò ïëåíêè ñèñòåìû HfO2�Nd2O3, êîòîðûå èìå-
þò õîðîøèå äèýëåêòðè÷åñêèå è îïòè÷åñêèå õàðàêòå-
ðèñòèêè, âûñîêóþ ýëåêòðè÷åñêóþ ïðî÷íîñòü è òåð-
ìîïîëåâóþ ñòàáèëüíîñòü [1]. Îäíàêî ïðèìåíåíèå ïëå-
íîê ñèñòåìû HfO2�Nd2O3 â ïëåíî÷íîé ìèêðîýëåêò-
ðîíèêå âî ìíîãîì îãðàíè÷èâàåòñÿ îòñóòñòâèåì äàí-
íûõ îá èõ ñâîéñòâàõ. Â òî æå âðåìÿ ìåòîäû ìàòåìà-
òè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ïîçâîëÿþò ïðîãíîçèðîâàòü
ýëåêòðîôèçè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ïîëó÷àåìûõ ïëå-
íîê.
Äëÿ óëó÷øåíèÿ õàðàêòåðèñòèê ÒÏÝËÑ íåîáõîäè-
ìî îïòèìèçèðîâàòü ïàðàìåòðû èñïîëüçóåìûõ äèýëåê-
òðè÷åñêèõ ïëåíîê ÒÏÝËÑ òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû â
îáëàñòè ïðèìåíÿåìûõ ðàáî÷èõ ÷àñòîò óñòðîéñòâà
(îáû÷íî 50 Ãö � 10 êÃö) îíè îáëàäàëè ìàêñèìàëü-
íûì çíà÷åíèåì äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè ε è
ìèíèìàëüíûì çíà÷åíèåì òàíãåíñà óãëà äèýëåêòðè÷åñ-
êèõ ïîòåðü tgδ.
Öåëüþ äàííîé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ ðàçðàáîòêà ìåòî-
äèêè ðàñ÷åòà ÷àñòîòíîé çàâèñèìîñòè òàêèõ äèýëåêò-
ðè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê êàê ε è tgδ òîíêèõ ïëåíîê
ñèñòåìû HfO2�Nd2O3, ïîëó÷åííûõ ýëåêòðîííî-ëó-
÷åâûì èñïàðåíèåì. Îäíèì èç îñíîâíûõ ïðåèìóùåñòâ
ýòèõ îêñèäíûõ ñèñòåì ÿâëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü îáðà-
çîâàíèÿ êâàçèáèíàðíûõ òâåðäûõ ðàñòâîðîâ, ÷òî ïî-
çâîëÿåò ñèíòåçèðîâàòü íîâûå ìàòåðèàëû ñ çàäàííûì
èçìåíåíèåì ñâîéñòâ.
Ñ òåðìîäèíàìè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ, â ìíîãîêîìïîíåíòíûõ
îêñèäíûõ ñèñòåìàõ íà îñíîâå ðåäêîçåìåëüíûõ è ïåðåõîäíûõ ìå-
òàëëîâ ìîæíî îæèäàòü çíà÷èòåëüíûå ýíåðãåòè÷åñêèå ýôôåêòû ñìå-
øåíèÿ, ÷òî äîëæíî ïðèâîäèòü ê íåëèíåéíîé çàâèñèìîñòè ñâîéñòâ
òàêèõ ôàç îò ñîñòàâà.
Ïðè èñïàðåíèè â âàêóóìå ñìåñåé îêñèäîâ ðåäêîçåìåëüíûõ
ýëåìåíòîâ íàáëþäàåòñÿ çàìåòíîå îòêëîíåíèå ñîñòàâà ïîëó÷àåìîé
ïëåíêè îò ñîñòàâà èñïàðÿåìîãî ìàòåðèàëà. Óñòàíîâëåíî, ÷òî ïðè
èñïàðåíèè ñìåñè îêñèäîâ ãàôíèÿ è ëàíòàíà ïðîèñõîäèò îáåäíå-
ÐÀÑ×ÅÒ ×ÀÑÒÎÒÍÎÉ ÇÀÂÈÑÈÌÎÑÒÈ
ÄÈÝËÅÊÒÐÈ×ÅÑÊÈÕ ÕÀÐÀÊÒÅÐÈÑÒÈÊ
ÒÎÍÊÈÕ ÏËÅÍÎÊ ÑÈÑÒÅÌÛ HfO
2
�Nd
2
O
3
íèå ðàñòóùåé ïëåíêè ãàôíèåì, à ïîâåðõíîñòíûé ñëîé ïëåíêè
îáîãàùàåòñÿ HfO2 [2]. Ïðè ïîëó÷åíèè òîíêèõ ïëåíîê â ñèñòåìå
HfO2�Nd2O3 ðàñïðåäåëåíèå êîíöåíòðàöèé êîìïîíåíòîâ ïî òîë-
ùèíå ïëåíêè íîñèò íåëèíåéíûé õàðàêòåð è ìîæåò áûòü äîñòàòî÷-
íî ðåçêèì [1]. Ýòî ìîæíî îáúÿñíèòü òåì, ÷òî ðàñòâîðèìîñòü
Nd2O3 â ìîíîêëèííîé è òåòðàãîíàëüíîé îêèñè ãàôíèÿ íåçíà÷è-
òåëüíà [3, ñ. 176].
Îäíàêî óñòàíîâëåíî, ÷òî êóáè÷åñêàÿ âûñîêîòåìïåðàòóðíàÿ
ìîäèôèêàöèÿ HfO2 ìîæåò áûòü ñòàáèëèçèðîâàíà ïóòåì äîáàâëå-
íèÿ ðåäêîçåìåëüíûõ îêñèäîâ â êîíöåíòðàöèÿõ áîëåå ÷åì 5 ìàñ.%.
Ïðè ýòîì îáðàçóþòñÿ ïðîòÿæåííûå ãåòåðîãåííûå îáëàñòè ñóùå-
ñòâîâàíèÿ êóáè÷åñêèõ òâåðäûõ ðàñòâîðîâ íà îñíîâå âûñîêîòåì-
ïåðàòóðíûõ ïîëèìîðôíûõ ìîäèôèêàöèé HfO2 è Nd2O3 òèïà ôëþ-
îðèòà è ïèðîõëîðà. Ýòè ôàçû ìîãóò áûòü ìåòàñòàáèëüíûìè ïðè
íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ âñëåäñòâèå íåðàâíîâåñíûõ óñëîâèé îñàæäå-
íèÿ è ñòàáèëèçèðóþùåãî âëèÿíèÿ ðàçìåðíûõ ýôôåêòîâ â òîíêèõ
ïëåíêàõ.
Îïèñàíèå äèýëåêòðè÷åñêèõ ñâîéñòâ ïîäîáíûõ
íåîäíîðîäíûõ ïî òîëùèíå òîíêèõ ïëåíîê âîç-
ìîæíî íà îñíîâå òåîðèè ìíîãîñëîéíîãî êîíäåíñàòî-
ðà Ìàêñâåëëà [4, ñ. 106]. Äëÿ èçó÷àåìîãî ñëó÷àÿ â
êà÷åñòâå ïåðâîãî ïðèáëèæåíèÿ ìîæíî ïðåäñòàâèòü ïî-
ëó÷àåìûå òîíêèå ïëåíêè HfO2�Nd2O3 êàê äâóõñëîé-
íûå, â êîòîðûõ ïðèïîâåðõíîñòíûé ñëîé îáîãàùåí
HfO2, à âíóòðåííèé ñëîé èìååò ñîñòàâ, áëèçêèé ê
ñîñòàâó èñïàðÿåìîãî èñòî÷íèêà. Òîãäà ðàñ÷åò ÷àñòîò-
íîé çàâèñèìîñòè äèýëåêòðè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê âîç-
ìîæåí íà îñíîâå ìîäåëè äâóõñëîéíîãî êîíäåíñàòîðà.
Ñòðóêòóðà èññëåäóåìûõ îáðàçöîâ è ñîîòâåòñòâóþùàÿ
ýêâèâàëåíòíàÿ ñõåìà ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 1.
Ðèñ. 1. Ñòðóêòóðíàÿ (à) è ýêâèâàëåíòíàÿ (á) ñõåìû ÌÄÌ-
ñòðóêòóðû íà îñíîâå äèýëåêòðè÷åñêèõ ïëåíîê HfO2�
Nd2O3:
1 � ïîâåðõíîñòíûé ñëîé, îáîãàùåííûé HfO2; 2 � ñëîé HfO2 �
Nd2O3, áëèçêèé ê ñîñòàâó èñïàðÿåìîãî ìàòåðèàëà; 3 � ïëåíêà Al;
4 � ñòåêëÿííàÿ ïîäëîæêà
à)
á)
U
R1
R2
C1
C2
ε1, σ1 1
ε2, σ2
2
3
3
4 ≈≈
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 1
53
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
Ñîñòàâëÿþùèå ðåçóëüòèðóþùåé êîìïëåêñíîé äè-
ýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè ïëåíêè ε = εr � iε' äëÿ
èñïîëüçóåìîé ìîäåëè ìîãóò áûòü çàïèñàíû êàê [4]:
)ôù)(1(
)ôôùô(1)ô(ô
å
22
210
21
2
21
++
−−+=
RRC
r ; (1)
)ôù)(1(ù
)ôô(ôùôôù1
å
22
210
21
2
21
2
++
++−=′
RRC
, (2)
Òàíãåíñ óãëà äèýëåêòðè÷åñêèõ ïîòåðü äëÿ äâóõ-
ñëîéíîé ìîäåëè ìîæíî çàïèñàòü êàê
)]ôôùô(1)ôù[(ô
)ôô(ôùôôù1
å
å
tgä
21
2
21
21
2
21
2
−−+
++−=
′
=
r
. (3)
Äëÿ ïðîâåðêè ïðèìåíèìîñòè ìîäåëè äâóõñëîé-
íîãî êîíäåíñàòîðà áûëà ðàçðàáîòàíà ýêñïåðè-
ìåíòàëüíàÿ ìåòîäèêà ïîëó÷åíèÿ ïëåíîê ñ ñîñòàâàìè,
ñîîòâåòñòâóþùèìè íà÷àëüíîé è êîíå÷íîé ñòàäèè ïðî-
öåññà íàïûëåíèÿ. Èññëåäîâàíèÿ ïðîâîäèëèñü íà
ÌÄÌ-ñòðóêòóðàõ ñ òîíêîé äèýëåêòðè÷åñêîé ïëåíêîé
ñèñòåìû HfO2�Nd2O3, êîòîðóþ íàíîñèëè ýëåêòðîí-
íî-ëó÷åâûì èñïàðåíèåì èç òàáëåòèðîâàííûõ ìèøå-
íåé íà ñòåêëÿííûå ïîäëîæêè â âàêóóìå 3⋅10�3 Ïà.
Òåõíîëîãè÷åñêèå ðåæèìû îñàæäåíèÿ áûëè àíàëîãè÷-
íû ïðèâåäåííûì â [1, 5].
Îñàæäåíèå ïëåíêè äèýëåêòðèêà íà ïîäëîæêè ñ
ïðåäâàðèòåëüíî íàïûëåííîé ïðîâîäÿùåé ïëåíêîé ïðî-
âîäèëîñü ñ ïîøàãîâûì ïåðåìåùåíèåì çàñëîíêè îä-
íîâðåìåííî â ðåæèìàõ "îòêðûâàþùàÿñÿ çàñëîíêà" è
"çàêðûâàþùàÿñÿ çàñëîíêà". Ïðè ýòîì ïîëó÷àëàñü ñòó-
ïåí÷àòàÿ êîíôèãóðàöèÿ ñòðóêòóðû ñ ðàçëè÷íûì ñî-
ñòàâîì ïëåíêè.  ñëó÷àå ðåæèìà "îòêðûâàþùàÿñÿ
çàñëîíêà" ñòóïåí÷àòî óìåíüøàåòñÿ òîëùèíà ñëîÿ
ïëåíêè ñ ñîñòàâîì, áëèçêèì ê ñîñòàâó èñïàðÿåìîãî
ìàòåðèàëà, âïëîòü äî ñëîÿ, îáîãàùåííîãî HfO2. Ýòè
îáðàçöû ïîçâîëÿþò îöåíèòü ñîñòàâ ïëåíêè, ïîëó÷àå-
ìîé íà êîíå÷íîé ñòàäèè. È íàîáîðîò, â ñëó÷àå ðåæè-
ìà "çàêðûâàþùàÿñÿ çàñëîíêà" ñòóïåí÷àòî óâåëè÷è-
âàåòñÿ òîëùèíà ñëîÿ ïëåíêè ñ ñîñòàâîì, áëèçêèì ê
ñîñòàâó èñïàðÿåìîãî ìàòåðèàëà, âïëîòü äî òîëùèíû
ïëåíêè, ñîäåðæàùåé ïîâåðõíîñòíûé ñëîé, îáîãàùåí-
íûé HfO2, ÷òî ïîçâîëÿåò îöåíèòü ñîñòàâ ïëåíîê, ïî-
ëó÷àåìûõ íà íà÷àëüíîé ñòàäèè ïðîöåññà.
 êà÷åñòâå ýëåêòðîäîâ èñïîëüçîâàëèñü àëþìèíè-
åâûå ïëåíêè, ïîëó÷àåìûå ðåçèñòèâíûì èñïàðåíèåì
÷åðåç ìàñêó â âàêóóìå 5⋅10�3 Ïà. Íà ïîäëîæêå ðàç-
ìåðîì 60×48 ìì ôîðìèðîâàëèñü 400 ÌÄÌ-ñòðóê-
òóð ðàçìåðîì 1×1 ìì. Èññëåäîâàíèÿ ïðîâîäèëèñü íà
ó÷àñòêàõ ñ ðàâíîé òîëùèíîé ïëåíêè äèýëåêòðèêà.
Èçìåðåíèÿ äèýëåêòðè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ïðîâîäè-
ëèñü íà ñîîòâåòñòâóþùèõ ÌÄÌ-ñòðóêòóðàõ. Çíà÷å-
íèÿ ε1, σ1 èçìåðÿëèñü íà ÌÄÌ-ñòðóêòóðå òîëùèíîé
d1 c äèýëåêòðè÷åñêèìè ïàðàìåòðàìè, áëèçêèìè ê
HfO2, ε2, σ2 � íà ñòðóêòóðå òîëùèíîé d2 = d � d1 (d
� îáùàÿ òîëùèíà ñëîÿ) è ñîñòàâîì ïëåíêè, áëèç-
êèì ê ñîñòàâó èñïàðÿåìîãî ìàòåðèàëà.
 ïðîöåññå ðîñòà òîëùèíà ïëåíîê êîíòðîëèðîâàëàñü ïî ìå-
òîäèêå, îñíîâàííîé íà èíòåðôåðåíöèè ëàçåðíûõ ëó÷åé. Ñêî-
ðîñòü îñàæäåíèÿ ïëåíêè äèýëåêòðèêà áûëà ïîñòîÿííîé è ñòà-
áèëüíîé è ñîñòàâëÿëà 5 íì/ìèí, à òîëùèíà âàðüèðîâàëàñü â èí-
òåðâàëå 60…400 íì. Èòîãîâûé êîíòðîëü òîëùèíû ïëåíîê ïðîâî-
äèëñÿ ñ ïîìîùüþ èíòåðôåðîìåòðà ÌÈÈ-4. Çíà÷åíèå d1 â ñðåä-
íåì ñîñòàâëÿëî ïîðÿäêà 40 íì, à d2 � 260 íì. Èçìåðåíèÿ åìêîñòè
è äèýëåêòðè÷åñêèõ ïîòåðü íà ðàçíûõ ÷àñòîòàõ ïðîâîäèëèñü ìîñ-
òîì ïîëíûõ ïðîâîäèìîñòåé òèïà ÌÏÏ-300 è èçìåðèòåëÿìè Å7-8,
Å7-11, Å7-12.
Ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ çàâèñèìîñòü ïîëó÷åíà óñðåä-
íåíèåì ðåçóëüòàòîâ èçìåðåíèé íà 5 ïîäëîæêàõ, êàæ-
äàÿ èç êîòîðûõ ñîäåðæàëà 400 ÌÄÌ-ñòðóêòóð. Íà
Ðèñ. 3. ×àñòîòíàÿ çàâèñèìîñòü tgδ ïëåíîê ñèñòåìû HfO2�
Nd2O3 (25%):
1 � ýêñïåðèìåíò; 2 � ìîäåëü
Ò
àí
ãå
íñ
ó
ãë
à
äè
ýë
åê
òð
è÷
åñ
êè
õ
ï
îò
åð
ü
0,1
0,01
0,001
0,1 1 10 100 1000
×àñòîòà, êÃö
2
1
Ä
èý
ëå
êò
ðè
֌
ñê
àÿ
ï
ðî
íè
öà
åì
îñ
òü
16
15
14
0,1 1 10 100 1000
×àñòîòà, êÃö
2
1
Ðèñ. 2. ×àñòîòíàÿ çàâèñèìîñòü äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíè-
öàåìîñòè ïëåíîê ñèñòåìû HfO2�Nd2O3 (25%):
1 � ýêñïåðèìåíò; 2 � ìîäåëü
;
ó
åå
ô;
ó
åå
2
02
222
1
01
11 === CRCR
ñîïðîòèâëåíèå;
ïðîâîäèìîñòü;
åìêîñòü;
äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü ñîîòâåòñòâóþùèõ ñëîåâ;
ýëåêòðè÷åñêàÿ ïîñòîÿííàÿ;
;
óó
)ååå(ôô
1221
01221
21
1221
dd
dd
RR
RR
+
+=
+
+
òîëùèíà ïîâåðõíîñòíîãî ñëîÿ, îáîãàùåííîãî HfO2;
òîëùèíà ñëîÿ ñ ñîñòàâîì, ñîîòâåòñòâóþùèì ñîñòàâó èñ-
ïàðÿåìîãî ìàòåðèàëà;
öèêëè÷åñêàÿ ÷àñòîòà;
;
)(
å
21
0 dd
S
+
ïëîùàäü ÌÄÌ-ñòðóêòóðû.
ãäå τ1=
R1, R2 �
σ1, σ2 �
C1, C2 �
ε1, ε2 �
ε0 �
τ=
d1 �
d2 �
ω �
C0=
S �
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 1
54
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ
ðèñ. 2 è 3 ïîêàçàíû ÷àñòîòíûå çàâèñèìîñòè ñîîò-
âåòñòâåííî äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè è òàí-
ãåíñà óãëà äèýëåêòðè÷åñêèõ ïîòåðü ïëåíîê HfO2�
Nd2O3 (25 ìàñ.%), èçìåðåííûõ è ïîñòðîåííûõ â ñî-
îòâåòñòâèè ñ ðåçóëüòàòàìè ðàñ÷åòà ïî ôîðìóëàì (1)
� (3) íà îñíîâå äàííûõ, ïîëó÷åííûõ íà ñòóïåí÷à-
òûõ ñòðóêòóðàõ.
Îöåíêà àäåêâàòíîñòè èñïîëüçóåìîé ìàòåìàòè÷åñ-
êîé ìîäåëè ïðîâîäèëàñü íà îñíîâå êðèòåðèÿ Ôèøåðà
F, êîòîðûé îïðåäåëÿëñÿ êàê îòíîøåíèå äèñïåðñèè
àäåêâàòíîñòè ìîäåëè ê äèñïåðñèè âîñïðîèçâîäèìî-
ñòè òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà. Äëÿ ìîäåëè, îïèñû-
âàþùåé äèýëåêòðè÷åñêóþ ïðîíèöàåìîñòü, âåëè÷èíà
F ñîñòàâëÿëà 5,54 è äëÿ ìîäåëè, îïèñûâàþùåé òàí-
ãåíñ óãëà äèýëåêòðè÷åñêèõ ïîòåðü, � 5,67. Êðèòè-
÷åñêîå çíà÷åíèå êðèòåðèÿ Ôèøåðà Fêð äëÿ óðîâíÿ
çíà÷èìîñòè 0,05 ñîñòàâëÿåò 5,8 [6, ñ. 166]. Ïîñêîëü-
êó è â òîì, è â äðóãîì ñëó÷àå âûïîëíÿåòñÿ ñîîòíî-
øåíèå F<Fêð, ìîæíî ñäåëàòü âûâîä î òîì, ÷òî ìî-
äåëü äâóõñëîéíîãî êîíäåíñàòîðà äîñòàòî÷íî õîðî-
øî îïèñûâàåò ÷àñòîòíóþ çàâèñèìîñòü ε è tgδ äëÿ
èññëåäóåìîãî ìàòåðèàëà.
Ñ ôèçè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ íàáëþäàåìûå ðàñõîæ-
äåíèÿ ìåæäó ìîäåëüþ è ýêñïåðèìåíòàëüíûìè äàí-
íûìè äëÿ ε è tgδ íà âûñîêèõ ÷àñòîòàõ ìîæíî îáúÿñ-
íèòü òåì, ÷òî äëÿ èññëåäóåìîãî ìàòåðèàëà èîííî-ðå-
ëàêñàöèîííûé òèï ïîëÿðèçàöèè, êîòîðûé ïðåäïîëà-
ãàåòñÿ îñíîâíûì â òåîðèè ìíîãîñëîéíîãî êîíäåíñà-
òîðà Ìàêñâåëëà, íà âûñîêèõ ÷àñòîòàõ óæå íå ÿâëÿåò-
ñÿ äîìèíèðóþùèì, è ñêàçûâàåòñÿ çàìåòíîå âëèÿíèå
äðóãèõ âèäîâ ïîëÿðèçàöèè, â ðåçóëüòàòå ÷åãî íàáëþ-
äàåòñÿ áîëåå ìåäëåííîå ñíèæåíèå âåëè÷èíû äèýëåê-
òðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè ïðè ïîâûøåíèè ÷àñòîòû.
Äàííûå ðàñ÷åòà áûëè èñïîëüçîâàíû äëÿ îïòèìè-
çàöèè ïàðàìåòðîâ ÒÏÝËÑ ñ äèýëåêòðè÷åñêîé ïëåí-
êîé ñèñòåìû HfO2�Nd2O3. Ýòî ïîçâîëèëî ïîâûñèòü
ýëåêòðîôèçè÷åñêèå è îïòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè òîí-
êîïëåíî÷íûõ èçëó÷àòåëåé.
***
Ïðåäëîæåííàÿ ìåòîäèêà ðàñ÷åòà äèýëåêòðè÷åñêèõ
ïàðàìåòðîâ ïëåíîê ñèñòåìû HfO2�Nd2O3 ïîçâîëÿåò
ñ äîñòàòî÷íîé äîñòîâåðíîñòüþ ïðîãíîçèðîâàòü èõ
õàðàêòåðèñòèêè â øèðîêîì ÷àñòîòíîì äèàïàçîíå. Èñ-
ïîëüçîâàíèå îïèñàííîé ìåòîäèêè ïîçâîëÿåò ñóùå-
ñòâåííî ñîêðàòèòü ìàñøòàáû òåõíîëîãè÷åñêîãî ýêñ-
ïåðèìåíòà ïðè îïòèìèçàöèè ïàðàìåòðîâ äèýëåêòðè-
÷åñêèõ ïëåíîê ìíîãîêîìïîíåíòíûõ ñèñòåì â ñîîò-
âåòñòâèè ñ ïðàêòè÷åñêèìè òðåáîâàíèÿìè.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Ñóõàðåâ Þ. Ã., Àêóëþøèí È. Ë., Ìèðîíîâ Â. Ñ. è äð. Ýëåêò-
ðîôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà ïëåíîê ñèñòåì ZrO2�Y2O3, HfO2�Nd2O3,
HfO2�Y2O3 // Íåîðãàí. ìàòåð.� 1994.� Ò. 30, ¹ 4.� Ñ. 556�
558.
2. Õîäîñ Ì. ß., Òåòåðèí Ã. À., Æóðàâëåâ Þ. Ô.è äð. Âàêóóì-
íûå êîíäåíñàòû ñèñòåì HfO2�Ln2O3 // Òàì æå.� 1990.� Ò. 26,
¹ 11.� Ñ. 2332�2334.
3. Ãëóøêîâà Â. Á., Êðàâ÷èíñêàÿ Ì. Â., Êóçíåöîâ À. Ê., Òèõî-
íîâ Ï. À. Äèîêñèä ãàôíèÿ è åãî ñîåäèíåíèÿ ñ îêñèäàìè ðåäêîçå-
ìåëüíûõ ýëåìåíòîâ.� Ë.: Íàóêà, 1984.
4. Îêàäçàêè Ê. Ïîñîáèå ïî ýëåêòðîòåõíè÷åñêèì ìàòåðèàëàì.
� Ì.: Ýíåðãèÿ, 1979.
5. Ñóõàðåâ Þ. Ã., Áîéêî Â. À., Öàöêî Â. È. è äð. Ïîëó÷åíèå è
äèýëåêòðè÷åñêèå ñâîéñòâà ïëåíîê îêñèäîâ ðåäêîçåìåëüíûõ ýëåìåí-
òîâ // Ýëåêòðîííàÿ òåõíèêà. Ñåð. Ìàòåðèàëû.� 1987.� Âûï. 4.�
Ñ. 62�65.
6. ×àðûêîâ À. Ê. Ìàòåìàòè÷åñêàÿ îáðàáîòêà ðåçóëüòàòîâ õè-
ìè÷åñêîãî àíàëèçà.� Ë.: Õèìèÿ, 1984.
â ïîðòôåëå ðåäàêöèè â ïîðòôåëå ðåäàêöèè â ïîðòôåëå ðåäàêöèè â ïîðòôåëå ðåäàêöèè
ðåäàêöèèâ ïîðòôåëå ðåäàêöèè â ïîðòôåëå ðåäàêöèè â ïîðòôåëå ðåäàêöèè â ïîðòôåëå
â
ï
îð
òô
åë
å
ð
åä
àê
ö
è
è
â
ï
îð
òô
åë
å
ð
åä
àê
ö
è
è
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Îöåíêà òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà èçãîòîâëåíèÿ ÑÁÈÑ ïî ñòàáèëüíîñòè ýëåìåíòîâ åå ñòðóêòóðû.
À. Ì. Âàíòååâ, À. È. Êîðîáîâ (Ðîññèÿ, ã. Ìîñêâà)
Ðàäèàöèîííîå ëåãèðîâàíèå ñóëüôèäà êàäìèÿ è àðñåíèäà ãàëëèÿ. Â. À. Ìîêðèöêèé, À. Ñ. Ãàðêàâåíêî,
Â. Â. Çóáàðåâ, Ñ. Â. Ëåíêîâ (Óêðàèíà, ãã. Îäåññà, Ëüâîâ, Êèåâ)
Îïòèêî-ýëåêòðîííûé äàëüíîìåð ìàëûõ äèñòàíöèé äëÿ äèíàìè÷åñêèõ ñèñòåì. Þ. Ô. Âàêñìàí, Â. È.
Ñàòîíèé, Â. Â. ßíêî, È. À. Èâàí÷åíêî, Ë. Ì. Áóäèÿíñêàÿ (Óêðàèíà, ã. Îäåññà)
Ïðèáîðû îïðåäåëåíèÿ ñîëåíîñòè âîäû íà îñíîâå èíäóêòèâíûõ áàëàíñíûõ ñåíñîðîâ. Î. Í. Íåãîäåíêî,
Ñ. À. ×åðåâêî (Ðîññèÿ, ã. Òàãàíðîã)
Îïðåäåëåíèå èíôîðìàòèâíûõ ïàðàìåòðîâ èìïóëüñíûõ ñèãíàëîâ ïðè êîíòðîëå êà÷åñòâà êîìïîçèöè-
îííûõ ìàòåðèàëîâ. Â. Ñ. Åðåìåíêî, Ñ. È. Åðåìåíêî (Óêðàèíà, ã. Êèåâ)
Ëþìèíåñöåíòíûå è ôîòîýëåêòðè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ñòðóêòóð íà îñíîâå ãåòåðîïåðåõîäà "êðåì-
íèé � àðñåíèä ãàëëèÿ". Ë. Ë. Òåðëåöêàÿ, Ë. Ô. Êàëèíè÷åíêî, Â. Â. Ãîëóáöîâ (Óêðàèíà, ã. Îäåññà)
Èññëåäîâàíèå çàêîíîìåðíîñòåé è ìîäåëèðîâàíèå ïðîöåññîâ áåñêîíòàêòíîãî
õèìèêî-ìåõàíè÷åñêîãî èçãîòîâëåíèÿ ïîëóïðîâîäíèêîâ. Í. Í. Ãðèãîðüåâ,
Ì. Þ. Êðàâåöêèé, Ã. À. Ïàùåíêî, Ñ. Î. Ñûïêî, À. Â. Ôîìèí (Óêðàèíà, ã. Êèåâ)
Âëèÿíèå êðåìíèåâîé ïîäëîæêè íà ïðîáèâíîå íàïðÿæåíèå ðàçâåòâëåííîãî
n++ � p+-ïåðåõîäà. Â. Ï. Ñèäîðåíêî, À. Þ. Êèçÿê, Þ. Å. Íèêîëàåíêî (Óêðàèíà,
ã. Êèåâ)
Îïðåäåëåíèå äèàìåòðà ëó÷à ñ ïîìîùüþ ôîòîïðèåìíèêà. Ë. Ô. Âèêóëèíà,
Â. À. Ìèíãàëåâ (Óêðàèíà, ã. Îäåññà)
â
ï
îð
òô
åë
å
ð
åäàê
ö
è
è
â
ï
îð
òô
åë
å
ð
åäàê
ö
è
è
|
| id | oai:tkea.com.ua:article-1313 |
| institution | Technology and design in electronic equipment |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-03T01:01:24Z |
| publishDate | 2003 |
| publisher | PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | wwwtkeacomua/6a/abad669ab6de35518cece9c4de701d6a.pdf |
| spelling | oai:tkea.com.ua:article-13132026-07-02T13:33:03Z Calculation of frequency dependence of dielectric characteristics of thin films in the HfO₂—Nd₂O₃ system Расчет частотной зависимости диэлектрических характеристик тонких пленок системы HfO₂—Nd₂O₃ Kazakov, A. I. Andriyanov, A. V. Mironov, V. S. Polyarush, O. V. thin films HfO₂—Nd₂O₃ dielectric characteristics electron‑beam evaporation parameter optimization тонкие пленки HfO₂—Nd₂O₃ диэлектрические характеристики электронно‑лучевое напыление оптимизация параметров A calculation methodology is proposed for films of the multicomponent HfO₂—Nd₂O₃ system obtained by electron‑beam evaporation in vacuum, with non‑uniform distribution of components across thickness. The calculated data show good correlation with experimental results, enabling the production of films with specified dielectric characteristics over a wide frequency range. The results were used to optimize parameters of thin‑film emitters with dielectric coatings of the HfO₂—Nd₂O₃ system. Предложена методика расчета параметров пленок многокомпонентной системы HfO2—Nd2O3, полученных электронно-лучевым напылением в вакууме, с неоднородным распределением компонентов по толщине. Данные расчета хорошо коррелируют с результатами эксперимента, что позволяет получать пленки с заданными диэлектрическими характеристиками в широком частотном диапазоне. Результаты расчета использовались для оптимизации параметров тонкопленочных излучателей с диэлектрической пленкой системы HfO2—Nd2O3. PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers 2003-02-28 Article Article Peer-reviewed Article application/pdf https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2003.1.52 Technology and design in electronic equipment; No. 1 (2003): Tekhnologiya i konstruirovanie v elektronnoi apparature; 52-54 Технологія та конструювання в електронній апаратурі; № 1 (2003): Технология и конструирование в электронной аппаратуре; 52-54 3083-6549 3083-6530 uk https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2003.1.52/1213 Copyright (c) 2003 A. I. Kazakov, A. V. Andriyanov, V. S. Mironov, O. V. Polyarush http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ |
| spellingShingle | тонкие пленки HfO₂—Nd₂O₃ диэлектрические характеристики электронно‑лучевое напыление оптимизация параметров Kazakov, A. I. Andriyanov, A. V. Mironov, V. S. Polyarush, O. V. Расчет частотной зависимости диэлектрических характеристик тонких пленок системы HfO₂—Nd₂O₃ |
| title | Расчет частотной зависимости диэлектрических характеристик тонких пленок системы HfO₂—Nd₂O₃ |
| title_alt | Calculation of frequency dependence of dielectric characteristics of thin films in the HfO₂—Nd₂O₃ system |
| title_full | Расчет частотной зависимости диэлектрических характеристик тонких пленок системы HfO₂—Nd₂O₃ |
| title_fullStr | Расчет частотной зависимости диэлектрических характеристик тонких пленок системы HfO₂—Nd₂O₃ |
| title_full_unstemmed | Расчет частотной зависимости диэлектрических характеристик тонких пленок системы HfO₂—Nd₂O₃ |
| title_short | Расчет частотной зависимости диэлектрических характеристик тонких пленок системы HfO₂—Nd₂O₃ |
| title_sort | расчет частотной зависимости диэлектрических характеристик тонких пленок системы hfo₂—nd₂o₃ |
| topic | тонкие пленки HfO₂—Nd₂O₃ диэлектрические характеристики электронно‑лучевое напыление оптимизация параметров |
| topic_facet | thin films HfO₂—Nd₂O₃ dielectric characteristics electron‑beam evaporation parameter optimization тонкие пленки HfO₂—Nd₂O₃ диэлектрические характеристики электронно‑лучевое напыление оптимизация параметров |
| url | https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2003.1.52 |
| work_keys_str_mv | AT kazakovai calculationoffrequencydependenceofdielectriccharacteristicsofthinfilmsinthehfo2nd2o3system AT andriyanovav calculationoffrequencydependenceofdielectriccharacteristicsofthinfilmsinthehfo2nd2o3system AT mironovvs calculationoffrequencydependenceofdielectriccharacteristicsofthinfilmsinthehfo2nd2o3system AT polyarushov calculationoffrequencydependenceofdielectriccharacteristicsofthinfilmsinthehfo2nd2o3system AT kazakovai rasčetčastotnojzavisimostidiélektričeskihharakteristiktonkihplenoksistemyhfo2nd2o3 AT andriyanovav rasčetčastotnojzavisimostidiélektričeskihharakteristiktonkihplenoksistemyhfo2nd2o3 AT mironovvs rasčetčastotnojzavisimostidiélektričeskihharakteristiktonkihplenoksistemyhfo2nd2o3 AT polyarushov rasčetčastotnojzavisimostidiélektričeskihharakteristiktonkihplenoksistemyhfo2nd2o3 |