薄膜材料的微波复介电常数测量研究.pdfVIP

第25卷增刊 真空科学与技术学报 2005年12月 JOURNALOFVACUUMSCIENCEAND TECHNOLOGY(CHINA) 薄膜材料的微波复介电常数测量 金浩王德苗’ 董树荣 (浙江大学信息学院信电系杭州3100凹) Measurementof inMicrowave ComplexPermittivity Frequency of弛FilmMaterials Jm Demiao。and H∞，Wang DongShurong (D甲t．旷lnformauon AbstractAnovel hasbeen Oil the 111ml— n℃a瓤Jle technique successfullydeveloped，basedcavityperurrbauon，to complexpernutuvlty Yal101．鸠thinfilmmaterials．The wltlIa verified tluckogralnl∞filmofMC-91 crow孙te五旧甲姗1cl髓of teclmlquew够experimentallyO．81／an of2．4GI-Iz．ThetotalrelativeerroroftheII瑚鲫l聊舱Iltwagfoundbelessthan (酗O-(S,nNaa)2伤-B|203-Ti02)ata矗eqIl棚cy tO 7％，of winch fromthefilmtlucknessevaluauon． 3％originates Thin film，Mmrowave Keywords measurement，Complexpermittivlty，Perturbauon 摘要为了精确测量厚度在以1舯以下薄膜材料的微波复介电常数，提出一种基于金属谐振腔微扰理论的测量方法和装 置，对该方法进行了理论分析和实验验证，实验样品采用081 试频率在2．4GHz左右，对测量结果进行了误差分析，其相对误差7％，其中3％的误差是由薄膜厚度的测量误差引起的。 关键词薄膜微波测量复介电常数微扰 中图分类号．0484．5 文献标识码：A 文章编号：1672．7126(2005)增-027-05 随着无线通信工作频率的日益提高，射频器件 测量液体或块状材料(厚度大于O．1 m)t5-7]，对于 正向薄膜化发展，单片微波集成电路(MMIC)和多芯 厚度小于1tun的薄膜材料介电特性的测量，目前还 片组件(McM)的出现，使薄膜材料和器件越来越受没有很好的方案。 到市场和学者们的重视[卜3J。众所周知，器件的精 新的基于微扰理论的测试方案，如图1(a)所 确设计是以材料特性的精确测量为前提的，但对于 示，假设有一形状任意的谐振腔，内腔壁可视为完纯 薄膜材料，特别是厚度小于1胛的薄膜材料其微波 导体，其体积为y，内表面积为S，腔内介质的介电 复介电常数的测量却鲜有报道，更没有严