автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Исследование сегнетоэлектрической керамики на основе титаната бария-стронция для применений в сверхвысокочастотных устройствах

□□3454434

На правах рукописи

Павлова Юлия Валерьевна

ИССЛЕДОВАНИЕ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ КЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ ТИТАНАТА БАРИЯ-СТРОНЦИЯ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЙ В СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫХ УСТРОЙСТВАХ

Специальность: 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные

компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 2008

003454434

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете "ЛЭТИ" им. В.И.Ульянова (Ленина)

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор С.Ф. Карманенко

Официальные оппоненты.

доктор технических наук, профессор В.П. Афанасьев кандидат физико-математических наук, доцент В.В. Рычгорский

Ведущая организация - ОАО НИИ "Гириконд"

Защита диссертации состоится " 18 " декабря 2008 г. в 15— часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.238.04 Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" имени В. И. Ульянова (Ленина) по адресу: 197376,

Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан " ]?•" ноября 2008 г.

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций

В. А. Мошников

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Сегнетоэлектрические материалы на основе твердых растворов титана-та бария - стронция (ВБТ) на протяжении более сорока лет исследуются и применяются при разработке сверхвысокочастотных (СВЧ) приборов и устройств. В последние годы интерес к керамике ВБТ проявился в сравнительно новой области - со стороны разработчиков ускорителей заряженных частиц. В настоящее время наиболее перспективны следующие направления применения керамики ВБТ в ускорительной технике:

■ фазовращатели и переключатели большой мощности для схем питания линейных ускорителей;

■ управляемые ускорительные структуры с диэлектрическим заполнением.

Ускорительные структуры с диэлектрическим заполнением используются при реализации метода ускорения заряженных частиц, в котором применяются кильватерные поля за электронными сгустками, проходящими через диэлектрическую волноведущую структуру. Использование сегнетоэлек-трического слоя, нанесенного на внешнюю сторону диэлектрического волновода, обеспечивает возможность электрического управления волновым сопротивлением структуры, что позволяет управлять процессом ускорения частиц. Поскольку в ускорительных устройствах применяются сравнительно большие мощности и напряженности полей (электрическое поле в импульсе до 100 МВ/м), то целесообразно применять керамические сегнетоэлектрики, и в первую очередь керамику (Ва,8г)ТЮз.

Основным недостатком промышленно выпускаемой керамики ВБТ являются сравнительно высокие диэлектрические потери материала в СВЧ диапазоне (тангенс угла диэлектрических потерь tgд ~ 10~2 на частоте / = 10 ГГц). Кроме этого, при сравнительно высоком коэффициенте управляемости (коэффициент управляемости п определяется как отношение значений диэлектрической проницаемости, соответствующих разному значению электрического поля) керамика В8Т обладает большим значением диэлектрического гистерезиса и повышенной для применений в ускорительной технике диэлектрической проницаемостью (е > 1000). Добавки магния, марганца и редкоземельных элементов в состав керамики В8Т позволяют снизить диэлектрическую проницаемость, диэлектрические потери и гистерезис композитного материала при сохранении требуемого значения управляемости. Однако, комплексные физико-технологические исследования влияния таких факторов как состав и концентрация примесных добавок, микроструктура керамики ВБТ на ее диэлектрические характеристики, электропроводность, управляемость, не проводились.

Таким образом, комплексные исследования керамики ВБТ, направленные на совершенствование технологии изготовления материала с заданными

характеристиками и структур на его основе представляются весьма актуальными.

Целью данной работы явилось комплексное исследование диэлектрических характеристик, управляемости и электропроводности сегнетоэлектри-ческой керамики на основе титаната бария-стронция с различными добавками, предназначенной для применений в электрически управляемых мощных СВЧ устройствах.

В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи:

• исследование влияния магнийсодержащих добавок (MgO, Mg2Ti04) на диэлектрические свойства и управляемость сегнетоэлектрической BST керамики в ВЧ - СВЧ диапазонах;

• разработка методик измерений диэлектрических характеристик и управляемости в СВЧ диапазоне (9 - 35 ГГц);

• исследование электропроводности конденсаторных структур на основе сегнетокерамики BST с магнийсодержащими добавками (BST(M));

• разработка конструкций управляемых СВЧ резонаторов на основе слоистых структур, содержащих сегнетокерамику;

• исследование возможности применения в слоистых структурах внутренних металлических электродов, прозрачных для СВЧ поля;

• выбор состава сегнетоэлектрической керамики для применения в ускорительных системах заряженных частиц.

Методы исследования

Диагностика состава и структуры сегнетоэлектрической керамики проводилась с помощью рентгенодифракционного, рентгеноспектрального и микроскопического методов анализа. Определение СВЧ характеристик выполнялось с использованием резонансных методик. Для исследования ВАХ керамических конденсаторов и определения механизмов токов утечки применялся сравнительный анализ с известными теоретическими и экспериментальными зависимостями. Теоретические исследования слоистых диэлектрических структур с внутренними электродами проводились посредством электродинамического анализа. Надежные теоретические и расчетные методы, современное экспериментальное оборудование обеспечили высокую достоверность полученных результатов.

Научная новизна работы

1. ~ Обнаружено, что статические вольт-амперные характеристики (ВАХ) плоскопараллельных конденсаторных структур на основе керамики BST с магнийсодержащими добавками содержат участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением.

2. Установлена корреляция между электропроводностью и диэлектрическим гистерезисом керамики BST с магнийсодержащими добавками.

3. Экспериментально установлено, что добавка ортотитанага магния, который является линейным диэлектриком, в количестве 3 - 80 % в состав сегнетоэлектрической керамики BST приводит к увеличению коэффициента управляемости композитного материала.

4. Показано, что применение комплексной добавки, включающей оксид магния MgO и ортотитанат магния Mg2Ti04, позволяет регулировать диэлектрические свойства сегнетоэлектрической керамики и удовлетворить техническим требованиям, предъявляемым к материалу в ускорительной технике.

5. Экспериментально установлено, что зависимость коэффициента управляемости керамики BST(M) от напряженности электрического поля в диапазоне напряженностей полей Е = 2 - 9 В/мкм имеет линейный характер.

6. Обоснована возможность применения в управляемых СВЧ резонаторах внутренних металлических электродов, прозрачных для СВЧ поля.

7. Разработаны конструкции управляемых СВЧ резонаторов, содержащих сегнетоэлектрическую керамику, и определены наиболее перспективные конструкции с точки зрения практических применений.

Практическая значимость работы состоит в следующем:

1. Определен состав сегнетокерамики, который удовлетворяет требованиям к материалам, применяемым в ускорительной технике.

2. Показано, что введение в сегнетоэлектрическую керамику Bao55Sro45Ti03 добавки ортотитаната магния (Mg2Ti04) с концентрацией 3 - 80 вес. % приводит к увеличению коэффициента управляемости от 12 до 20 % и уменьшению эффективной диэлектрической проницаемости от 900 до 200.

3. Определены контактные сопротивления структур Cu/Bao55Sro 45ТЮ3/С11 и Cu/Bao 6oSr04oTi03/Cu, которые составили 105 Омм2 и 104 Ом-м2 соответственно. В структурах Аи/Вао558го45ТЮз/Аи контактное сопротивление практически отсутствует.

4. Разработаны и испытаны различные конструкции управляемых СВЧ резонаторов с частичным заполнением диэлектрическим материалом для диапазонов частот 9 - 12 и 25 - 35 ГГц.

5. Обнаружено различие в коэффициентах управляемости волноведущих сегнетоэлектрических структур при параллельной и перпендикулярной ориентации векторов управляющего электрического поля относительно электрической компоненты СВЧ поля.

6, Экспериментально подтверждено, что платиновые пленки толщиной 50 нм являются «электродинамически прозрачными» на частоте 10 ГГц и могут использоваться в качестве внутренних управляющих электродов.

Научные положения, выносимые на защиту

1. Уменьшение значения dlldU на участке отрицательного дифференциального сопротивления статической вольт-амперной характристики обуславливает уменьшение диэлектрического гистерезиса вольт-фарадной характеристике конденсаторов на основе сегнетоэлектриче-ской керамики титаната бария-стронция (с относительным содержанием бария 45 - 60 %) с магнийсодержащими добавками (3 - 80 вес. %).

2. Наилучшее сочетание коэффициента управляемости и диэлектрических потерь в структурах на основе сегнетоэлектрической керамики BST достигается при использовании комплексной магнийсодержащей добавки в виде оксида (MgO) и ортотитаната (Mg2Ti04) магния.

3. Сегнетоэлектрическая керамика Bao ssSi^sTiCb , включающая 25 вес. % комплексной магнийсодержащей добавки, является наиболее пригодным материалом для применений в управляемых ускорительных структурах с диэлектрическим заполнением.

4. В качестве внутренних управляющих электродов в волноведущих диэлектрических структурах могут использоваться металлические пленки платины толщиной 50 нм, которые не вносят существенных потерь в распространение электромагнитной волны. При указанной толщине достигается компромисс между временем переключения и электродинамическими потерями.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы использовались в исследованиях следующих организаций: ОАО «Гири-конд», ООО «Керамика», лаборатории «Пульс» СПбГЭТУ «ЛЭТИ», лаборатории микроэлектроники и физики материалов университета г. Оулу (Финляндия), Корейского института науки и техники (KIST, г. Сеул), Университет г. Йель (США), компании "Euclid TechLab" H"Omega Р" (США).

Результаты работы реализованы в следующих проектах и грантах:

• в проекте Министерства Образования Российской Федерации «Разработка элементной базы и устройств СВЧ радиоэлектроники на основе сегнето-электрических пленок» (код проекта: 208.05.05.012);

• Проект международного научно-технического центра (МНТЦ - 2896) «Исследование планарных слоистых структур на основе сегнетоэлектри-ческих пленок с целью применения в радиоэлектронных устройствах миллиметрового диапазона длин волн» (01 января 2005 г. - 30 июня 2007);

• Проект Корейского института науки и техники (KIST - АА134/2004) "Управляемый пленочные компоненты на основе сегнетоэлектрических пленок» (2005 - 2007).

• В грантах правительства США «Перспективные устройства электроники на основе управляемых диэлектрических элементов для систем связи и локации» ("Next generation electronics based on tunable dielectric components for communication and radar systems") совместно с государственной лабораторией NREL (США) (№ ААТ-3-33627-01) (2003 - 2007).

Апробация результатов работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

• 7th International Symposium on Integrated Ferroelectrics (ISIF 2005), Shanghai, China, April 17-20, 2005

• International Conference on Electroceramics (ICE 2005), KIST, Seul, Korea, June 12-16, 2005

• IV Международная научно-техническая конференция, INTERMATIC, МИРЭА, Москва, 2006

• VI Международная научно-техническая конференция, INTERMATIC, МИРЭА, Москва, 2007

• XI Международная конференция Физика диэлектриков (Диэлектрики -2008), Санкт-Петербург, 3-7 июня 2008 г.

• XVII Всероссийская конференция по физике сегнетоэлектриков, Санкт-Петербург, 9-14 июня 2008 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, из них 3 статьи в ведущих рецензируемых изданиях, рекомендованных в действующем перечне ВАК, 5 докладов в материалах международных и всероссийских конференций.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав с выводами, заключения, списка литературы, включающего 102 наименования. Основная часть работы изложена на 81 странице машинописного текста. Работа содержит 44 рисунка и 8 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении к диссертации обоснована актуальность работы, определены цели и задачи исследования, отмечены научная новизна и практическая значимость полученных результатов, сформулированы научные положения, выносимые на защиту.

Первая глава носит обзорный характер.

В главе обобщены литературные данные об основных свойствах сегне-тоэлектрической керамики. Проведен обзор работ, посвященных механизмам

электропроводности в сегнетоэлектриках.

Рассмотрены перспективные направления применения сегнетоэлектри-ческой керамики в ускорительной технике. Приведены требования к параметрам сегнетокерамики для возможности ее применения в ускорительной технике: s~500-600, п~ 1.2-1.3 (при Е = 4-5 В/мкм), tgS < 0.005 (f= 10 ГГц).

На основе анализа литературы формулируется цель и задачи диссертационной работы.

Во второй главе приведено описание технологии изготовления сегне-тоэлектрической керамики на основе титаната бария-стронция с добавками оксида магния (MgO), ортотитаната магния (Mg2TÍ04) и комплексной маг-нийсодержащей добавки, включающей и MgO и IvfeTiO^ Синтез керамики проводился в лаборатории ОАО «Гириконд» под руководством Е.А. Ненашевой.

Описана технология нанесения медных, золотых и платиновых электродов методом магнетронного распыления. Приведены результаты исследования микроструктуры и состава сегнетоэлектрической керамики.

Для синтеза керамики использовались ВаТЮз (НРВТ-1) и SrTi03 (HST-1) (Fuji Titanium Industry Co., Japan) с отношением Ba/Ti и Sr/Ti 0.996 моль и магнийсодержащие добавки в различных соотношениях, которые подвергались смешиванию и помолу в вибрационной мельнице в течение трех часов. Исследовалась сегнетоэлектрическая керамика с соотношением Ва и Sr 45/55 вес. % (BST-1), 50/50 вес. % (BST-2), 55/45 вес. % (BST-3), 60/40 вес. % (BST-4). Магнийсодержащие добавки вводились в количестве 3-80 вес. % (сверх 100% по отношению к BST). Образцы необходимой формы и размеров (тестовые образцы в виде дисков, пластины, трубки, кольца) изготавливались гидравлическим прессованием, в качестве связки использовался 10 % раствор поливинилового спирта. Подготовленные образцы спекались на воздухе при температуре 1350 - 1540°С в камерной электропечи до нулевого водопоглощения и пористости материала не более 5%.

На рис. 1 приведены электронные микрофотографии для образцов Bao55Sro45Ti03 с добавкой MgO (20 вес.%) (рис. 1 а) и Bao 6oSro 40ТЮ3 с добавками MgO (10 вес.%) и Mg2Ti04 (35 вес.%) (рис. 1 б).

Анализ элементного состава проводился с помощью с помощью рент-геноспектрального микроанализатора JSM-6460LV JEOL (таблица 1).

Результаты рентгеноспектрального анализа показывают, что композитная керамика BST(M) имеет гетерофазную структуру, состоящую из основной фазы, твердого раствора BST, и фаз с содержанием магния.

Рис. 1. Микрофотографии сегнетоэлектрической керамики Ва0.55Sro.45TiO.-i с добавкой MgO (20 вес.%) (a); Bao,6oSro.4oTi03c комплексной маг-нийсодержащей добавкой (10 вес.% MgO+ 35 вес.% Mg2Ti04) (б).

Таблица 1.

Содержание элементов в ат. % в точках Спектр 1 - 3 на рис 1 б.

Обозначение Фаза Mg Ti Sr Ba O Всего

Спектр 1 BST 0.14 22.62 21.85 32.23 23.16 100.00

Спектр 2 Mg2Ti04 29.66 27.47 1.39 2.99 38.49 100.00

Спектр 3 MgO 59.89 0.19 0.26 0.06 39.60 100.00

В структуре (ВБТ+М^О) добавка М^О имеет вид отдельных включений округлой формы (рис, 1 а). Все образцы сегнетокерамики с комплексной магнийсодержащей добавкой (МдО + Г^2ТЮ4) (рис. 1 б) имели три фазы: наиболее светлый цвет (Спектр 1) соответствует основной перовскитной фазе В8Т, темный цвет имеют включения оксида магния (Спектр 3), а серый цвет имеет Г^ТЮ.) (Спектр 2) со структурой шпинели. В структуре (В8Т+М^0+М§2ТЮ4) фаза MgO сцепляет кристаллиты фазы М§2ТЮ4, удлиняя кристаллические агрегаты из магнийсодержащих несегнетоэлектриче-ских кристаллических фаз и, способствуя тем самым формированию из них так называемого «каркаса» или сетки, ячейки которой заполняет сегнетоэлек-трик ВБТ (рис. 1 б). Это явление особенно выражено при повышенных концентрациях магнийсодержащих добавок.

В третьей главе приведены результаты исследований электрофизических свойств сегнетоэлектрической керамики на основе титаната бария-стронция с магнийсодержащими добавками на высоких частотах, температурные зависимости диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь, вольтамперные характеристики. Измеряемые образцы

представляли собой плоскопараллельные конденсаторные структуры толщиной 0.1 -0.7 мм.

На рис. 2 представлены вольт-фарадные и статические вольт-амперные характеристики образцов №12 (В8Т-1+20 вес. % комплексной магнийсодер-жащей добавки) и №19 (В8Т-3+15 вес. % комплексной магнийсодержащей добавки). На ВАХ образцов керамики В8Т(М) в общем случае можно выде-

Рис. 2. Вольт-фарадные (а, б) и статические вольт-амперные (в) характеристики образцов №12 (ВБТ-1+20 вес. % комплексной магнийсодержащей добавки) и №19 (В8Т-3+15 вес. % комплексной магнийсодержащей добавки)

лить четыре участка (рис. 2): 1) участок омической проводимости; 2) горизонтальный участок ВАХ, либо участок отрицательного дифференциального сопротивления; 3) участок экспоненциального возрастания тока; 4) и участок вертикального роста тока. Значения сопротивления, вычисленные по участкам, соответствующим закону Ома, составляли = (4-Ю10 - 1011) Ом. Большим омическим сопротивлением обладают образцы с большей концентрацией магнийсодержащей добавки. Высокое сопротивление, характерное для горизонтальных участков на ВАХ керамики В8Т(М) определяется межфазными границами.

Второй участок зависимостей тока от напряжения 1{Ц) с отрицательным дифференциальным сопротивлением соответствует механизму туннели-рования Нордхейма-Фаулера:

/

i N

v

У

Участок экспоненциального возрастания силы тока соответствует эмиссии

возрастания силы тока в диэлектриках связывают с режимом предельного заполнения глубоких ловушек (ПЗЛ). Почти вертикальный рост тока, сопровождающий заполнение отдельной группы моноэнергетических уровней прилипания, является одним из наиболее ярких проявлений теории инжекцион-ных токов в диэлектриках. Участок вертикального роста тока наблюдался не на всех образцах BST(M).

Экспериментально установлено (рис. 2), что сегнетоэлектрическая керамика на основе твердого раствора титаната бария-стронция (относительное содержание бария 45-60 %) с магнийсодержащими добавками (10-60 вес. %) - BST(M), имеющая на статических ВАХ при комнатной температуре отрицательное дифференциальное сопротивление (ОДС) отличается высоким значением гистерезиса вольт-фарадной характеристики в параэлектрической фазе (2-5 %); если значение dl/dU ~ 0 (горизонтальный участок на ВАХ), то гистерезис, как правило, минимален и составляет доли процента.

На рис. 3 представлены результаты исследования влияния добавок MgO и Mg2Ti04 на эффективную диэлектрическую проницаемость и коэффициент управляемости сегнетоэлектрической керамики BST.

При введении в сегнетокерамику Вао^Эго^ТЮз добавки в виде MgO (3 - ВО вес. %) диэлектрическая проницаемость плавно уменьшается с 900 до 100 (рис. За). Коэффициент управляемости при этом сохраняется на уровне 9-11% (рис. 36).

Рис. 3. Зависимости эффективной диэлектрической проницаемости 8 (а) и коэффициента управляемости п (б) от концентрации добавки (1) и ]\%2ТЮ4 (2) для сегнетокерамики Ва^Зго^ТЮз.

Френкеля-Пула

Четвертый участок резкого

._j_,_j_,_i__, -J Qg _,_,___j__ | ■ i

0 20 40 60 80 0 20 40 60 80

содержание добавки, вес. % содержание добавки, вес. %

Если в таком же количестве в сегнетокерамику вводится добавка тита-ната магния (Mg2Ti04), диэлектрическая проницаемость уменьшается от 900 до 200, коэффициент управляемости увеличивается с 12 до 20 %. Этот научный факт отмечается - при введении в соединение добавки с линейными диэлектрическими характеристиками и низкой диэлектрической проницаемостью коэффициент управляемости увеличивается.

Существуют предположения, объясняющие возможность роста коэффициента управляемости при введении в сегнетоэлектрик линейной добавки Эти предположения основываются на том, что в BST(M) керамике формируется каркас из кристаллитов ортотитаната магния цилиндрической формы. Образующаяся сетка парциальных емкостей основной перовскитной фазы становится более развитой при увеличении содержания добавки. Дополнительные межгранульные емкости и их включение в схему протекания ВЧ токов приводят к понижению общей емкости конденсаторной структуры под действием внешнего поля. Однако, вследствие уменьшения размера зерен основной фазы с высокой s напряженность поля внутри увеличивается, что приводит к повышению управляемости.

Сильное влияние на характеристики керамики BST(M) оказывает технология изготовления и способ введения добавки магния. Ортотитанат магния Mg2Ti04 и ранее применялся в качестве добавки в керамику BST, но при этом наблюдалось снижение коэффициента управляемости сегнетокерамики.

В работе проводились измерения коэффициента управляемости от напряженности поля сегнетокерамики для разных толщин, результаты которых представлены на рис. 4. Коэффициент управляемости имеет линейную зависимость от напряженности поля при значениях напряженности от 2 до 9

£, В/мкм Е, В/мкм

Рис. 4. Зависимости коэффициента управляемости от напряженности поля для МДМ структур на основе керамики BST(M)-3 разной толщины с медными и золотыми электродами

1 Sherman, V. О. Ferroelectric-dielectric tunable composites / V. О. Sherman, А. К. Tagantsev, N. Setter // J. Appl. Phys. - 2006. - V. 99. - P. 01741041-0174104-10.

В/мкм. Для образцов толщиной 0.1 мм с медными электродами управляемость снижается, что является результатом влияния приэлектродных слоев. Для оценки влияния приэлектродных слоев на свойства структур Ме/В8М/Ме проведены измерения ВАХ и ВФХ образцов различной толщины. Получено значение удельной электропроводности керамики В8Т(М)-3 о = (3.2 ± 0.4)-10 Ом"' •м" . Сопротивление единицы площади контактов для структур Си/В8Т(М)-3/Си составило 105 Ом •м . Расчетное значение толщины поверхностного слоя в предположении его однородности - 20 мкм. Для структур Аи/В8Т(М)-3/Аи контактное сопротивление пренебрежимо мало.

Четвертая глава посвящена СВЧ измерениям. Описаны разработанные методики определения параметров сегнетоэлектрической керамики в СВЧ диапазоне (9 - 12 и 25 - 35 ГГц). В основу методик измерений был положен резонансный метод, обеспечивающий наибольшую точность в СВЧ диапазоне. Сводные данные по результатам измерений В8Т(М) керамики различного состава с 25 вес. % комплексной магнийсодержащей добавки приведены в таблице 2. Состав В8Т(М)-3 удовлетворяет требованиям к материалу, предназначенному для применения в ускорительной технике.

Таблица 2.

Параметры сегнетоэлектрической керамики В8Т(М)

Состав ВаТЮ3/ £ п (при п (при

В8Т(М) БгТЮз £=2В/мкм) £=4В/мкм) (/=10ГГц)

ВБТ(М)-1 45/55 420 1.04 1.06 0.003

В8Т(М)-2 50/50 530 1.08 1.11 0.004

. ттт ' 55/45 550 ' 1.13 ' 0.005

В8Г(М)-4 60/40 600 1.16 1.38 0.008

Добавка Ми>0 приводит к уменьшению потерь. (рис. 5). При этом коэффициент управляемости уменьшается или остается постоянным (рис. 3). При введении добавки М§гТЮ4 потери увеличивается, коэффициент управляемости существенно растет. Введение комплексной магнийсодержащей добавки, включающую как 1^0, так М§2ТЮ4 в регули-

4дб

0.0011

0.008 0.005

1^2

1

I 1

0 20 40 60

содержание добавки, вес. %

Рис. 5. Зависимость тангенса угла диэлектрических потерь от концентрации добавки М^О (1) и М&ТЮ4 (2) при /=10 ГГц (сег-нетокерамика Вао^Эго^ТЮз).

руемых пропорциях, позволяет управлять параметрами сегнетоэлектрика (б, и, в широких пределах. Были разработаны управляемые резонаторы на основе частично заполненных резонаторов для диапазонов 9-12и25-35 ГГц.

Применялись два типа резонаторов. В одном из них (рис. 6 а,б) пластина сегнетокерамики располагалась на внешней поверхности резонатора (по широкой стенке), на которой формировалась встречно-штыревая топология из пленки меди (толщиной -2-3 мкм). Встречно-штыревая система электродов позволяет достаточно легко создавать электрическое поле в сегнето-электрике, но это поле не будет однородным по всему объему сегнетоэлектрика, что приводит к снижению коэффициента управляемости.

В структуре с внутренним «электродинамически прозрачным» электродом (рис. 6 в) смещающее поле создается перпендикулярно плоскости сегнетоэлектрика с помощью двух, параллельно расположенных электродов, что позволяет добиться однородности смещающего поля по всему объему сегнетоэлектрика. Верхний электрод обычно заземляется, в то время как на

Емш

Рис. 6. Конструкции частично-заполненного управляемого резонатора с внешними встречно-штыревыми электродами (а, б); с внутренним «электродинамически прозрачным» электродом (в, г); 1 - металлический корпус резонатора, 2 - пластина линейной керамики, покрытая «прозрачным» электродом (3); 4 - внешний медный электрод; 5 - внешний электрический вывод

б)

Сегнетоэлектрик ^ос

ВШП электроды из меди

в) Внешний

Сегнетоэлектрик электрод (Си)

«Прозрачный» < I

электрод (ТО

Линейный диэлектрик

нижний электрод подается смещающее напряжение.

Толщина внутреннего («электродинамически прозрачного») электрода должна быть значительно меньше скин- слоя. При уменьшении толщины возрастает время переключения. Проведенный электродинамический анализ показал, что компромисс между временем переключения и электродинамическими потерями достигается при толщине внутреннего «электродинамически прозрачного» электрода 50 нм. Это подтверждено экспериментально.

На рис. 7 показаны зависимости коэффициента отражения 5п от частоты при напряженностях электрического поля Е = 0, 1.5 и 2 В/мкм для прямоугольного частично-заполненного управляемого резонатора с «электродинамически прозрачным» электродом. Сдвиг резонансной частоты составил 85 МГЦ при приложении поля 2 В/мкм. Для резонатора с перпендикулярной ориентацией векторов управляющего электрического поля относительно электрической компоненты СВЧ поля были получены значения управляемости п на уровне 1.13 - 1.16 в диапазоне напряженностей полей 4-5 В/мкм, тогда как для резонатора с параллельной ориентацией - значение управляемости п составило 1.25 - 1.28 В/мкм.

Работы по применению сегнетокерамики в ускорительной технике проводились совместно с ОАО «Гириконд», лабораторией компании TechLab Concept и Йельским университетом (США). Одно из направлений связано с управляемыми ускорительными структурами с диэлектрическим заполнением, в которых реализуется метод кильватерного ускорения заряженных частиц. Кильватерное ускорение предполагает систему передачи энергии от сильноточного электронного сгустка к сгустку высоких энергий, но малого заряда. Сильноточные электронные сгустки генерируют в ускорительной I структуре электромагнитные поля с амплитудой продольной компоненты электрического поля до 100 МВ/м, которая используется для ускорения по-I следующего слаботочного сгустка.

Возможность оперативной подстройки частоты волновода (а тем самым фазовой скорости ускоряющей волны) выгодно отличает структуры с

ш

и

-12

-16

Е = о\ W (

\ 1 \ \ 1 К

\ 1 U/7 Е~ 2 В/мкм

У Af= 85 МГц

Е = 1.5 В/мкм

9000 9100 9200 9300 9400I МГц

Рис. 7. Зависимости коэффициента отражения 5)] от частоты при Е = 0, 1.5, 2 В/мкм для управляемого резонатора с внутренним «электродинамически прозрачным» электродом (на основе сегнетокеоамики ВЙТ(М1-ЗУ

сегнетокерамическим заполнением и открывает широкие возможности их использования в системах, требующих жесткой синхронизации «волна-пучок».

Изменение диэлектрической проницаемости волноведущей системы позволяет в реальном времени регулировать фазовые соотношения волна-сгусток и обеспечить оптимальные энергетические условия для ускорения. В рамках данной работы были исследованы цилиндрические волноводы с двойной стенкой из высокодобротного диэлектрика и BST(M) сегнетоэлек-трической керамики (на внешней поверхности). Испытания структур на частоте 11.42 ГГц показали полную пригодность разработанного материала и технологии изготовления двойных диэлектрических трубок для использования в ускорительных структурах с диэлектрическим заполнением. Была показана возможность управления резонансной частотой в прототипе двухслойной диэлектрической ускорительной структуры (компания TechLab Concept, USA)

Другая возможность применения сегнетоэлектрической керамики - это фазовращатели и переключатели высокой мощности, которые обеспечивают независимое согласование каждой секции ускорительной структуры с СВЧ источником в линейных ускорителях. Согласующее устройство (тюнер) может быть сконструировано как комбинация двух фазовращателей с полным отражением, и направленного ответвителя. В качестве активного элемента тюнера используются кольца сегнетоэлектрической керамики диаметром 102 мм, высотой 20 мм и толщиной стенки 2-3 мм. Такие кольца были изготовлены из керамики типа BST(M)-3, нанесены золотые электроды и проведены испытания, показавшие их удовлетворительные характеристики в согласующих устройствах линейных коллайдеров (Аргонская лаборатория, США, TechLab Concept).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Показано, что введение линейной диэлектрической добавки Mg2Ti04 в состав керамики BST приводит к снижению величины эффективной диэлектрической проницаемости и возрастанию коэффициента управляемости композитной керамики.

2. На статических вольтамперных характеристиках плоскопараллельных конденсаторных структур на основе керамики BST(M) впервые обнаружены участки с отрицательным дифференциальным сопротивлением (ОДС), которые можно объяснить туннелированием носителей (механизм Нордхейма-Фаулера).

3. Определена удельная электропроводность наиболее пригодной для применений в ускорительной технике сегнетокерамики Bao 55Sr0 45Ti03 +

25 вес. % комплексной магнийсодержащей добавки): о = (3.2±0.4)'1СГ10 Ом" м' приТ=300К.

4. Разработана конструкция СВЧ резонатора с частичным заполнением диэлектриком, в которой применяются «электродинамически прозрачные» внутренние электроды. Металлические пленки платины толщиной 50 нм являются «электродинамически прозрачными» для СВЧ поля, но вместе с этим они служат электродами для управляющего электрического поля.

5. Выбран тип сегнетоэлектрической керамики В8Т(М)-3 (Ва<) 55$Го 45ТЮ3 + 25 вес % комплексной магнийсодержащей добавки), который удовлетворяет требованиям ускорительной техники.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ В изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Дедык, А. И. Вольт-амперные и вольт-фарадные характеристики керамических материалов на основе титаната бария-стронция / А. И.Дедык, А. Д. Канарейкин, Е. А. Ненашева, Ю. В. Павлова, С. Ф. Карманенко // Журнал технической физики. - 2006. - Т. 76. - Вып. 9. -С. 59-64.

2. Dedyk, A. I. Tunability and leakage currents of (Ba,Sr)TiOj ferroelectric ceramics with various additives (Управляемость и токи утечки сегнетоэлектрической керамики (Ba,Sr)Ti03) с различными добавками / А. I. Dedyk, Е. A. Nenasheva, A. D. Kanareykin, Ju. V. Pavlova, О. V. Sin-jukova, S. F. Karmanenko // Journal of Electroceramics. - 2006. - V. 17. -N 2-4. - P. 433-437.

3. Kang, Chong-Yun. The investigation of dielectric characteristics of (Ba,Sr)Ti03 thin films in millimeter wavelength range (Исследование диэлектрических характеристик тонких пленок (Ba,Sr)Ti03 в миллиметровом диапазоне длин волн) / Chong-Yun Kang, S.F.Karmanenko, I.G. Mironenko, A.A. Semenov, A.I. Dedyk, A.A. Ivanov, PJu. Beljavski, U.V. Pavlova // Integrated ferroelectrics. - 2006. - Vol. 86. -P. 131-140.

В других изданиях:

4. Павлова, Ю. В. Влияние приэлектродных слоев на свойства структур металл/сегнетоэлектрик/металл на основе керамики титаната бария-стронция / Ю. В. Павлова, Е. А. Ненашева, С. Ф. Карманенко, А. И. Дедык // Материалы IV Международной научно-технической конференции, INTERMATIC-2006, МИРЭА, Москва, 24 - 28 октября 2006 г. - С. 132-134.

5. Ненашева, Е. А., Электрофизические свойства нелинейной керамики BST для применений в ускорительной технике / Е. А. Ненашева, А. Д. Канарейкин, А. И. Дедык, Ю. В. Павлова // Материалы XI Международной конференции Физика диэлектриков (Диэлектрики - 2008), Санкт-Петербург, 3-7 июня 2008 г. - Т. 1. - С. 83-84.

6. Канарейкин, А. Д. Электрически управляемые компоненты на основе керамики BST-Mg для применений в ускорительной технике / А. Д. Канарейкин, Е. А. Ненашева, А. И. Дедык, Ю. В. Павлова // Материалы XVII Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков, Санкт-Петербург, 9-14 июня 2008 г. - С. 227-228.

7. Ненашева, Е. А. Диэлектрические свойства и электропроводность композитной керамики BST-Mg / Е. А. Ненашева, А. И. Дедык, А. Д. Канарейкин, Ю. В. Павлова, С. Ф. Карманенко // Материалы XVII Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков, Санкт-Петербург, 9-14 июня 2008 г. - С. 301.

8. Никитин, А. А. «Электродинамически-прозрачный» электрод в управляемых слоистых сегнетоэлектрических структурах / А. А. Никитин, Ю. В. Павлова, А. А. Семенов, С. Ф. Карманенко // Материалы XVII Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков, Санкт-Петербург, 9-14 июня 2008 г. - С. 228-229.

Подписано в печать 17.11.2008. Формат 60x84/16 Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии ЗАО «КопиСервис». Печать ризографическая. Заказ № 1/1117. П. л. 1.0. Уч.-изд. л. 1 0 Тираж 100 экз

ЗАО «КопиСервис» Адрес: 197376, Санкт-Петербург, ул. Проф Попова, д. 3. тел.: (812) 327 5098

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ КЕРАМИКА ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЙ В СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ТЕХНИКЕ.

1.1. Электрофизические свойства и структура соединений на основе титаната бария-стронция.

1.2. Электропроводность и контактные явления.

1.3. Применения сегнетоэлектрической керамики в СВЧ технике и научных исследованиях.

Выводы и постановка задач диссертационного исследования.

ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И АНАЛИТИЧЕСКИЕ

ИССЛЕДОВАНИЯ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ КЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ ТИТАНАТА БАРИЯ-СТРОНЦИЯ.

2.1. Технология изготовления сегнетоэлектрической керамики и формирования электродов.

2.2. Аналитические исследования сегнетоэлектрической керамики.

Выводы по главе.

ГЛАВА 3. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И

УПРАВЛЯЕМОСТЬ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ КЕРАМИКИ НА ВЫСОКИХ ЧАСТОТАХ.

3.1. Установка для ВЧ измерений диэлектрических характеристик и управляемости сегнетоэлектрической керамики.

3.2. Диэлектрические характеристики сегнетокерамики.

3.3. Температурные зависимости диэлектрических характеристик.

3.4. Вольт-амперные характеристики.

3.5. Анализ результатов исследования электрофизических характеристик.

Выводы по главе.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЯ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ КЕРАМИКИ BST(M) И УПРАВЛЯЕМЫХ УСТРОЙСТВ НА ЕЕ ОСНОВЕ В ДИАПАЗОНЕ СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ.

4.1. Методики определения параметров сегнетоэлектрической керамики в СВЧ диапазоне.

4.2. Результаты исследований СВЧ характеристик керамики BST(M).

4.3. Управляемые СВЧ резонаторы.

4.4."Электродинамически прозрачный" электрод для управляемых слоистых структур.

4.5. Применения сегнетоэлектрической керамики в ускорительных структурах заряженных частиц.

Выводы по главе.

Сегнетоэлектрические материалы на основе твердых растворов титана-та бария - стронция (BST) на протяжении более сорока лет исследуются и применяются для разработки сверхвысокочастотных (СВЧ) приборов и устройств [1]. В последние годы интерес к керамике BST проявляется в сравнительно новой области - со стороны разработчиков ускорителей заряженных частиц. В настоящее время наиболее перспективны следующие направления применения керамики BST в ускорительной технике [2-9]: фазовращатели и переключатели большой мощности для схем питания линейных ускорителей; управляемые ускорительные структуры с диэлектрическим заполнением.

Ускорительные структуры с диэлектрическим заполнением используются при реализации кильватерного метода ускорения заряженных частиц, в котором используются ускоряющие поля за проходящими через диэлектрическую волноведущую структуру электронными сгустками. Использование сегнетоэлектрического слоя, нанесенного на внешнюю сторону диэлектрического волновода, обеспечивает возможность быстрого и точного управления процессом ускорения частиц [5]. Поскольку в ускорительных устройствах применяются сравнительно большие мощности и напряженности поля (электрическое поле в импульсе до 100 МВ/м), то целесообразно применять керамические сегнетоэлектрики, и в первую очередь керамику (Ba,Sr)Ti03.

Основным недостатком промышленно выпускаемой керамики BST являются диэлектрические потери материала в СВЧ диапазоне (тангенс угла диэлектрических потерь tg8 ~ 10~2 на частоте 10 ГГц [10]). Кроме того, при сравнительно высокой управляемости (коэффициент управляемости п определяется как отношение значений диэлектрической проницаемости, соответствующих разному значению электрического поля) стандартная керамика BST обладает очень высокими для применений в ускорительной технике значениями диэлектрической проницаемости (s > 1000) и диэлектрического гистерезиса. Добавки магния, марганца и редкоземельных элементов в состав керамики BST позволяют снизить диэлектрическую проницаемость, диэлектрические потери и гистерезис композитного материала при сохранении требуемого значения управляемости [11-17]. Однако, комплексные физико-технологические исследования влияния таких факторов как состав и концентрация примесных добавок, микроструктура керамики BST на ее диэлектрические характеристики, электропроводность, управляемость, не проводились.

Таким образом, комплексные исследования керамики BST с целью совершенствование технологии изготовления материала с заданными характе-ристикиками и волноведущих структур на его основе представляются весьма актуальными.

Целью данной работы явилось комплексное исследование диэлектрических характеристик, управляемости и электропроводности сегнетоэлектри-ческой керамики на основе титаната бария-стронция с различными добавками, предназначенной для применений в электрически управляемых мощных СВЧ устройствах.

В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи:

• исследование влияния магнийсодержащих добавок (MgO, Mg2Ti04) на диэлектрические свойства и управляемость сегнетоэлектрической BST керамики в ВЧ - СВЧ диапазонах;

• разработка методик измерений диэлектрических характеристик и управляемости в СВЧ диапазоне (9-35 ГГц);

• исследование электропроводности конденсаторных структур на основе сегнетокерамики BST с магнийсодержащими добавками (BST(M));

• разработка конструкций управляемых СВЧ резонаторов на основе слоистых структур, содержащих сегнетокерамику;

• исследование возможности применения в слоистых структурах внутренних металлических электродов, прозрачных для СВЧ поля;

• выбор состава сегнетоэлектрической керамики для применения в ускорительных системах заряженных частиц.

Научная новизна работы

1. Обнаружено, что статические вольт-амперные характеристики (ВАХ) плоскопараллельных конденсаторных структур на основе керамики BST с магнийсодержащими добавками содержат участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением.

2. Установлена корреляция между электропроводностью и диэлектрическим гистерезисом керамики BST с магнийсодержащими добавками.

3. Экспериментально установлено, что добавка ортотитаната магния, который является линейным диэлектриком, в количестве 3 - 80 % в состав сегнетоэлектрической керамики BST приводит к увеличению коэффициента управляемости композитного материала.

4. Показано, что применение комплексной добавки, включающей оксид магния MgO и ортотитанат магния Mg2Ti04, позволяет регулировать диэлектрические свойства сегнетоэлектрической керамики и удовлетворить техническим требованиям, предъявляемым к материалу в ускорительной технике.

5. Экспериментально установлено, что зависимость коэффициента управляемости керамики BST(M) от напряженности электрического поля в диапазоне напряженностей полей Е = 2 - 9 В/мкм имеет линейный характер.

6. Обоснована возможность применения в управляемых СВЧ резонаторах внутренних металлических электродов, прозрачных для СВЧ поля.

7. Разработаны конструкции управляемых СВЧ резонаторов, содержащих сегнетоэлектрическую керамику, и определены наиболее перспективные конструкции с точки зрения практических применений.

Практическая значимость работы состоит в следующем:

1. Определен состав сегнетокерамики, который удовлетворяет требованиям к материалам, применяемым в ускорительной технике.

2. Показано, что введение в сегнетоэлектрическую керамику Bao.55Sro.45Ti03 добавки ортотитаната магния (Mg2Ti04) с концентрацией 3 - 80 вес. % приводит к увеличению коэффициента управляемости от 12 до 20 % и уменьшению эффективной диэлектрической проницаемости от 900 до 200.

3. Определены контактные сопротивления структур Cu/Bao.55Sro.45Ti03/Cu и Cu/Bao.6oSro.4oTi03/Cu, которые составили 105 Ом-м2 и 104 Ом-м2 соответственно. В структурах Au/Ba0.55Sr0.45TiO3/Au контактное сопротивление практически отсутствует.

4. Разработаны и испытаны различные конструкции управляемых СВЧ резонаторов с частичным заполнением диэлектрическим материалом для диапазонов частот 9-12и25-35 ГГц.

5. Обнаружено различие в коэффициентах управляемости волноведущих сегнетоэлектрических структур при параллельной и перпендикулярной ориентации векторов управляющего электрического поля относительно электрической компоненты СВЧ поля.

6. Экспериментально подтверждено, что платиновые пленки толщиной 50 нм являются «электродинамически прозрачными» на частоте 10 ГГц и могут использоваться в качестве внутренних управляющих электродов.

Научные положения, выносимые на защиту

1. Уменьшение значения dlldU на участке отрицательного дифференциального сопротивления статической вольт-амперной характристики обуславливает уменьшение диэлектрического гистерезиса вольт-фарадной характеристики конденсаторов на основе сегнетоэлектрической керамики титаната бария-стронция (с относительным содержанием бария 45 -60 %) с магнийсодержащими добавками (3 — 80 вес. %).

2. Наилучшее сочетание коэффициента управляемости и диэлектрических потерь в структурах на основе сегнетоэлектрической керамики достигается при использовании комплексной магнийсодержащей добавки в виде оксида (MgO) и ортотитаната (Mg2Ti04) магния.

3. Сегнетоэлектрическая керамика Ва0,55$г0.45ТЮз , включающая 25 вес. % комплексной магнийсодержащей добавки является наиболее пригодным материалом для применений в управляемых ускорителях заряженных частиц с двухслойным диэлектрическим заполнением.

4. В качестве внутренних управляющих электродов в волноведущих диэлектрических структурах могут использоваться «электродинамически прозрачные» металлические пленки платины толщиной 50 нм, которые не вносят существенных потерь в распространение электромагнитной волны. При указанной толщине достигается компромисс между временем переключения и электродинамическими потерями.

Реализация результатов работы

Результаты диссертационной работы использовались в исследованиях следующих организаций: ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН, ОАО «Гириконд», ООО «Керамика», лаборатории «Пульс» СПбГЭТУ «ЛЭТИ», лаборатории микроэлектроники и физики материалов университета г. Оулу (Финляндия), Корейского института науки и техники (KIST, г. Сеул), Университет г. Иель (США), компании "Euclid TechLab" n"Omega Р" (США), в учебном процессе факультета электроники СПбГЭТУ «ЛЭТИ»

Результаты работы реализованы в следующих проектах и грантах:

• в проекте Министерства Образования Российской Федерации «Разработка элементной базы и устройств СВЧ радиоэлектроники на основе сегнето-электрических пленок» (код проекта: 208.05.05.012);

• Проект международного научно-технического центра (МНТЦ - 2896) «Исследование планарных слоистых структур на основе сегнетоэлектри-ческих пленок с целью применения в радиоэлектронных устройствах миллиметрового диапазона длин волн» (01 января 2005 г. - 30 июня 2007);

• Проект Корейского института науки и техники (KIST - АА134/2004) "Управляемый пленочные компоненты на основе сегнетоэлектрических пленок» (2005 - 2007).

• в грантах правительства США «Перспективные устройства электроники на основе управляемых диэлектрических элементов для систем связи и локации» ("Next generation electronics based on tunable dielectric components for communication and radar systems") совместно с государственной лабораторией NREL (США) (№ ААТ-3-33627-01) (2003 - 2007)

Апробация результатов работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

• 7th International Symposium on Integrated Ferroelectrics (ISIF 2005), Shanghai, China, April 17-20, 2005

• International Conference on Electroceramics (ICE 2005), KIST, Seul, Korea, June 12-16, 2005

• IV Международная научно-техническая конференция, INTERMATIC, МИРЭА, Москва, 2006

• 4-ая международная конференция по применению микроволновых материалов (Microwave materials applications - ММА - 2006), июнь, 2006, Оулу, Финляндия

• VI Международная научно-техническая конференция, INTERMATIC, МИРЭА, Москва, 2007

• XI Международная конференция Физика диэлектриков (Диэлектрики -2008), Санкт-Петербург, 3-7 июня 2008 г.

• XVII Всероссийская конференция по физике сегнетоэлектриков, Санкт-Петербург, 9-14 июня 2008 г.

Публикации

По теме диссертации опубликованы 8 научных работ, из них 3 статьи опубликованы в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных ВАК, 5 работ - в материалах международных и всероссийских научно-технических конференций.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав с выводами, заключения, списка литературы, включающего 102 наименования. Основная часть работы изложена на 81 странице машинописного текста. Работа содержит 44 рисунка и 8 таблиц.

Выводы по главе

1. Состав магнийсодержащей добавки оказывает существенное влияние на свойства сегнетокерамики В ST. Наилучшее сочетание коэффициента управления и добротности достигается при использовании комплексной магнийсодержащей добавки.

2. Сегнетоэлектрическая керамика BST(M)-3 с комплексной магнийсодержащей добавкой имеет достаточно высокую добротность во всем интервале СВЧ, наиболее интересном с точки зрения практических применений в ускорительной технике. На частоте 10—12 ГГц - добротность резонаторов составляет 150 - 200 (tg5 ~ 0.004 - 0.006).

3. Металлические пленки платины толщиной 50 нм являются «электродинамически прозрачными» для СВЧ компонентов на основе сегнетокерамики, но вместе с этим они служат электродами для управляющего электрического поля.

4. Для резонатора с поперечным направлением вектора электрического поля смещения и электрической компоненты СВЧ поля (Euc -L ^mw) Для сегнетокерамики BST(M)-3 были получены значения управляемости п = 1.13 — 1.16 в полях 4-5 В/мкм, а для резонатора с параллельным направлением электрических полей (£ос // £,mw) значение управляемости в аналогичном электрическом поле составило п = 1.25 - 1.28 В/мкм.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования, направленные на решение задач диссертационной работы, позволили получить ряд новых научных результатов, сформулированных в виде следующих выводов:

1. Показано, что введение линейной диэлектрической добавки Mg2Ti04 в состав BST керамики приводит к снижению величины эффективной диэлектрической проницаемости и возрастанию коэффициента управляемости композитной керамики.

2. На статических вольтамперных характеристиках объемных керамических образцов BST впервые обнаружены участки с отрицательным дифференциальным сопротивлением (ОДС), которые можно объяснить туннелиро-ванием носителей (механизм Нордхейма-Фаулера).

3. Определена удельная электропроводность наиболее пригодной для применений в ускорительной технике сегнетокерамики Ba055Sr045TiO3 +25 вес. % комплексной магнийсодержащей добавки): о = (3.2±0.4)-1СГ10 Ом'м 1 при Т=300К.

4. Показано, что сегнетоэлектрическая керамика на основе твердого раствора титаната бария-стронция (относительное содержание бария 45 - 60 %) с магний-содержащими добавками (10-60 вес. %) - BST(M), не проявляющая отрицательное дифференциальное сопротивление (ОДС), и имеющая на вольт-амперных характеристиках при комнатной температуре отличается минимальным значением гистерезиса вольт-фарадной характеристики в па-раэлектрической фазе (десятые доли %). В том случае, если керамика BST(M) проявляет ОДС и dl/dU < 0, то гистерезис, как правило, имеет значение (2-5 %).

5. Теоретически обоснована и экспериментально исследована конструкция СВЧ резонатора с частичным заполнением диэлектриком, в которой применяются «электродинамически прозрачные» внутренние электроды. Meталлические пленки платины толщиной 50 нм являются «электродинамически прозрачными» для СВЧ компонентов на основе сегнетокерамики, но вместе с этим они служат электродами для управляющего электрического поля.

6. Выбран тип сегнетоэлектрической керамики BST(M) (Bao.ssSro^TiOs + 25 вес % комплексной магнийсодержащей добавки), который удовлетворяет требованиям ускорительной техники. Он имеет достаточно высокую добротность во всем интервале СВЧ, наиболее интересном с точки зрения практических применений в ускорительной технике. На частоте 10-12 ГГц -добротность резонаторов составляет 150 - 200 (tgS ~ 0.004 - 0.006), а на частоте около 30 ГТц добротность равна 100-120 (tgS ~ 0.006 - 0.008)

1. Вендик, О. Г. Сегнетоэлектрики в технике СВЧ / О. Г. Вендик и др.; отв. ред. О. Г. Вендик; -М.: Советское Радио, 1979. -272 с.

2. Karmanenko, S. F. Frequency dependence of microwave quality factor of doped (Ba,Sr)Ti03 ferroelectric ceramics / S. F. Karmanenko, A. D. Kanareikyn, E. A. Nenasheva, A. I. Dedyk, A. A. Semenov // Integrated Ferroelectrics. -2004.-V.61.-P. 177-181.

3. Kazakov, S. Fast Ferroelectric Tuner For L-Band / S. Kazakov, V. Yakovlev,

4. J. Hirshfield, A. Kanareykin, E. Nenasheva // 12th Advanced Accelerator Concepts Workshop (AAC2006), Grand Geneva. 2006, July 10-15. - P. 331-338.

5. Kanareykin, A. D. Tunable Dielectric Wakefield Accelerating Structure / A. D. Kanareykin, W .Gai., J. G. Power, E. and A. Sheinman, A. Altmark // AIP Conference Proceedings. 2002. - V. 647. (AIP, New York). - P. 565576.

6. Канарейкин, А. Д. Управление частотным спектром в кильватерных вол-новедущих структурах. / А. Д. Канарейкин, И. JI. Шейнман,

7. А. М. Альтмарк // Письма в ЖТФ. 2002. - Т. 28. - С. 916-919.

8. Yakovlev V. P., Nezhevenko О. A., Hirshfield J. L., and Kanareykin A. D. // 6th Workshop on High Energy Density and High Power RF. Berkeley Springs, West Virginia, USA. AIP Conference Proceedings, 2003. - V. 691. - P. 187196.

9. Альтмарк, A. M. Управляемая ускорительная кильватерная структура с диэлектрическим заполнением / А. М. Альтмарк, А. Д. Канарейкин,

10. И. Л. Шейнман. // ЖТФ. 2005. - Т. 75. - Вып. 1. - С. 89-97.

11. Sengupta, L. Novel ferroelectric materials for phased array antennas /

12. Sengupta, S. Sengupta // Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, IEEE Transactions on V. 45 P. 1444-1452.

13. Chang, W. MgO-mixed Bao.6 Sro.4 ТЮ3 bulk ceramics and thin films for tunablemicrowave applications / W. Chang, L. Sengupta // Journal of Applied Physics. 2002. - Volume 92, Issue 7. - P. 3941-3946.

14. Su, B. Microstructure and dielectric properties of Mg-doped barium strontiumtitanate ceramics/ B. Su, T. W. Button // Journal of Applied Physics. V. 95. N3.-2004.-P. 1282-1385.

15. Lin, T. N. Structures and properties of Bao^Sro^TiCV. MgTiC>3 ceramic composites/ T. N. Lin, J. P. Chu, S. F. Wang // Materials letters. N 59. - 2005. -P.2786-2789.

16. Вендик, О. Г. Гистерезис диэлектрической проницаемости титаната стронция при 4.2 К / О. Г. Вендик, А. И. Дедык, Р. В. Дмитриева,

17. А. Я. Зайончковский, Ю. В. Лихолетов, А. С. Рубан // ФТТ. Т.26, Вып.З. - 1984. - С. 684-689.

18. Дудкевич, В. П. Физика сегнетоэлектрических пленок / В. П. Дудкевич, Е.Г.Фесенко-Ростов: Изд-во РГУ, 1979, 190 с.

19. Томашпольский, Ю. Я. Пленочные сегнетоэлектрики / Ю. Я. Томашпо-льский, -М.: Радио и связь, 1984, 192 с.

20. Scott, J. F. Quantitative measurement of space-charge effects in lead zirconatetitanate memories/ J. F. Scott, C. A. Araujo, В. M. Melnick, L. D. McMillaan, R. Zueleeg // J. Appl.Phys. V. 706. - 1991. - P. 382-388.

21. Белокопытов, Г. В. Диэлектрические свойства КТаСЬ: Кристаллы в миллиметровом диапазоне СВЧ/ Г. В. Белокопытов, И. В. Иванов, И. Ю. Сыромятников // ФТТ. 1990. - Т. 32, № 6. - С. 1795-1800.

22. Wu, H.-D., Doped BSTO thin films for microwave device applications at roomtempereture / H.-D. Wu, F. S. Barnes // Intergrated ferroelectrics. 1998. -Vol.22.-P. 291-305.

23. Poplavko, Y. M. High permittivity microwave dielectrics/ Y. M. Poplavko, V. Meriakri // Electromagnetic waves & Electronic Systems. Vol.2, N6. -1997.-P. 35-44.

24. Subramanyam, G. Microwave Dielectric Properties of Mn:BST and PST Thin

25. Films/ G. Subramanyam, C. Chen, S. Dey // Integrated Ferroelectrics. -Vol.77.-2005.-P. 189-197.

26. Dedyk, A. I. Influence of Mg and Mn Doping on the RF-Microwave Dielectric

27. Properties of BaxSrl-xTi03 Films/ A. I. Dedyk, S. F. Karmanenko, A. A. Melkov, V. I. Sakharov, I. T. Serenkov // Ferroelectrics. Vol. 286. -2003.-P. 267-278.

28. Лайнс, M., Сегнетоэлектрики и родственные им материалы/ М.Лайнс, А.Гласс / Мир: Москва, 1981 с. 736.

29. Vendik, О. G. Ferroelectric tuning of planar and bulk microwave devices/ O. G. Vendik, E. K. Hollmann, A. B. Kozyrev, A. M. Prudan // J. of Super-cond.-V.12 (2). 1999. - P. 325-338.

30. Vendik, О. G. Microwave losses in incipient ferroelectrics asfunction of temperature and the biasing field/ O. G. Vendik, L. T. Ter-Martirosyan, S. P. Zubko//J.AppLPhys. Vol.84. - 1998. -P. 3134-3140.

31. Вендик, О. Г. Размерные эффекты динамической поляризации в тонких слоях сегнетоэлектриков типа смещения/ О. Г. Вендик, И. Г. Мироненко, Л. Т. Тер-Мартиросян // ФТТ. Т. 26, Вып. 10. - 1984. - С. 3094-3100.

32. Вендик, О. Г. Размерный эффект в тонком сегнетоэлектрическом слое I. Диэлектрическая нелинейность плоского конденсатора/ О. Г. Вендик, Л. Т. Тер-Мартиросян // ЖТФ. 1996. - Т. 66, N 4. - С. 92-98.

33. Mukhortov, Vas. М. (Ba,Sr)Ti03 heteroepitaxial films/ Vas. M. Mukhortov, Y. I. Golovko, V. A. Alyoshin, E. V. Sviridov, VI. M. Mukhortov, V. P. Dudkevich, E. G. Fesenko // Phys.stat.solidi (a). 1983. - V. 77(1). - P. 253-257.

34. Дедык, А. И. Исследование диэлектрического гистерезиса в многослойных структурах на основе титаната стронция / А. И. Дедык, С. Ф. Карманенко, М. Н. Малышев, Л. Т. Тер-Мартиросян// ФТТ. 1995.- Т. 37. N 11. - С. 3470-3476.

35. Пронин, И. П. Самополяризация и миграционная поляризация в тонких пленках цирконата-титаната свинца / И. П. Пронин, Е. Ю. Каптелов, Е. А. Тараканов, Т. А. Шаплыгина, В. П. Афанасьев, А. В. Панкрашкин // ФТТ. 2002. - Т. 44. - В. 4. - С. 739-744.

36. Леманов, В. В. Фазовая диаграмма системы ВаТЮз SrTiC>3 / В. В. Леманов, Е. П. Смирнова, Е. А. Тараканов // Физика твердого тела.- 1995.- Т.37, № 8. С. 2476-2480.

37. Смоленский, Г. А. Физика сегнетоэлектрических явлений/ Г. А. Смоленский Л.:Наука, 1985, с.296.

38. Chanussot, G. Etude des thermoconrants dans le titanate de barium monoc-ristallin / G. Chanussot, G. Godefray. C.R. Acad. Sci., - 1968. - V. 266 B, N 12.-P. 793-795.

39. Bethe, К. Uber das Mikrowellenverhalten nichtlinearer Dielektrika. In Philips

40. Res. Repts. Suppl., Eindhoven, Centrex. 1970. - No. 2. - P. 1-145.

41. Беляев, В. Д. Параметры МДМ структур на основе легированных марганцем кристаллов SrTiOs при температуре 4,2 К / В. Д. Беляев, А. Я. Зайончковский, А. С. Рубан, В. А. Сандуленко, А. В. Солохин, Д. В. Шпанский.

42. Барыбин, А. А. Физико-технологические основы электроники /

43. А.А.Барыбин, В.Г.Сидоров. СПб.: «Лань», 2001. - 272 с.

44. Медведев, С.А. Введение в технологию полупроводниковых материалов/

45. С.А. Медведев, -М.: Высш. шк., 1970.

46. Feldman, С. Formation of thin films of ВаТЮз by evaporation / C. Feldman //

47. Rev.Sci.Instr. 1955. - Vol. 26. - P. 463-467.

48. Chanussot, G. Etude des thermoconrants dans le titanate de barium monocristallin / G. Chanussot, G. Godefray. C.R. Acad. Sci., - 1968. - V. 266 B, N 12.-P. 793-795.

49. Гах, С. Г. Аномальная поляризация и термостимулированные токи в сегнетоэлектриках/ С. Г. Гах, В. 3. Бородин. —В кн.: Пьезоэлектрические материалы и преобразователи. Ростов-на-Дону, изд. Ростовского университета, 1971. С. 110-119.

50. Рабкин, Л. Н. Локализация самария в решетке ВаТЮз по данным термовысвечивания/ Л. Н. Рабкин, Д. С. Каневская В кн.: Физика и химия твердого тела, вып. 7, М., 1975, с. 51-53.

51. Гороховатский, Ю. А. Основа термодеполяризационного анализа /

52. Ю.А.Гороховатский-М.: Наука, 1981,173 с.

53. Ламперт, М. Инжекционные токи в твердых телах / М. Ламперт, П.Марк

54. Издательство «Мир» М., 1973.

55. Зи, С. М. Физика полупроводниковых приборов/ С.М.Зи М.: Мир, 1984.1. Т.2. 455с.

56. Dietz, G. W. Electrode influence on the charge transport through SrTi03 thinfilms / G. W. Dietz , W. Antpohler, M. Klee and R. Waser. // J. Appl. Phys. -1995.-V. 78.-P. 6113.

57. Dietz, G. W. Charge injection in SrTi03 thin films / G. W. Dietz and R. Waser.

58. Thin Solid Films. 1997. - V. 299. - P. 53-58.

59. Dietz, G. W. Leakage currents in Вао^Го.зТЮз thin films for ultrahigh-densitydynamic random access memories / G. W. Dietz, M. Schumacher, R. Waser, S. K. Streiffer, C. Basceri, and A. Kingon. // J. Appl. Phys. V. 82. - P. 2359-1997.

60. Hwang, C. S. A comparative study on the electrical conduction mechanisms of

61. Bao.sSr o.5)Ti03 thin films on Pt and Ir02 electrodes / C. S. Hwang, В. T. Lee, Chang Seok Kang et al. II J. Appl. Phys. 1998.- V. 83. - P. 3703.

62. Kun Ho Ahn Significant suppression of leakage current in .BaSrTi03 thin filmsby Ni or Mn doping / Kun Ho Ahn, Sunggi Baik, Sang Sub Kim //J. Appl. Phys. 2002.- V. 92. - P. 2651-2654.

63. Scott, J. F. Device Physics of Ferroelectric Thin-Film Memories / J. F. Scott //

64. Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 38. - 1999. - P. 2272-2274.

65. Copel, M. Compensation doping of Ba0.7Sr0.3TiO3 thin films /М. Copel,

66. J. D. Baniecki, P. R. Duncombe, D. Kotecki, R. Laibowitz, D. A. Neumayer, and Т. M. Shaw // Appl. Phys. Lett. . 1998. - V. 73. - P. 1832.

67. Yergan, T. R. The Poole-Frenkel effect with compensation present /

68. T. R. Yergan, H. L. Taylor // J. Appl. Phys. 1968. - V. 39. - N 12. - P. 5600-5608.

69. Адирович, Э. И. Электрические поля и токи в диэлектриках /

70. Э. И. Адирович // ФТТ. 1960. - Т. 11, №7. - С. 1410-1422.

71. Gai, W. Experimental Demonstration of Wake-Field Effects in Dielectric

72. Structures / W. Gai, P. Schoessow, B. Cole, R. Konecny, J. Norm, J. Rosenzweig and J. Simpson // Phys. Rev. Lett. 1988. - Vol. 61. - P. 2756-2758.

73. Altmark, A. M. Frequency Spectrum Control in Dielectric Wakefield Accelerating Waveguide / A. M. Altmark, A. Kanareykin, I. Sheinman. // Proc. of Intern. Conf. "Physics and Control" (PhysCon2003) August 20-22, 2003 Saint-Petersburg, RUSSIA. P. 207-210.

74. Альтмарк, A. M. Управляемая кильватерная ускорительная структура свозможностью селекции мод /А. М. Альтмарк, А. Д. Канарейкин, И. Л. Шейнман // Письма в ЖТФ. 2003. - Т. 29. - Вып. 20. - С. 58-63.

75. Kanareykin, A. D. A method for tuning dielectric loaded accelerating structures

76. A. D. Kanareykin, W. Gai, J. G. Power, E. Nenasheva, S. Karmanenko, I. Sheinman // Proceedings Particle Accelerator Conference 2003 (PAC-2003), Portland USA. 2003. - P. 1888-1890.

77. Altmark, A. M. A Tunable Dielectric Loaded Accelerating Structure with

78. Built-in Transverse Mode Suppression / A. M. Altmark, A. D. Kanareykin,

79. Sheinman // Proceedings Particle Accelerator Conference 2003 (PAC-2003), Portland USA.-2003.-P. 1891-1893.

80. Altmark, A. M. A Double-Layered, Planar Dielectric Loaded Accelerating

81. Structure / A. M. Altmark, A. Kanareykin, I. Sheinman // Proceedings Particle Accelerator Conference 2003 (PAC-2003), Portland USA. 2003. - P. 18971899.

82. Шейнман, И. JI. Критерии оптимизации параметров многопучковой схемы кильватерного ускорения / И. JI. Шейнман, А. Д. Канарейкин // Письма в ЖТФ. Т. 31, № 8. - 2005. - С. 24-31.

83. Yakovlev, V. P. Active RF Pulse Compressor with a Ferroelectric Switch /

84. V. P. Yakovlev, O. A. Nezhevenko and J. L. Hirshfield // Particle Accelerator Conference Proceedings, PAC2003, Portland, USA. 2003. - P. 1150-1152.

85. Yakovlev, V. P. First Measurements of RF Properties of Large Ferroelectric

86. Rings for RF Switches and Phase Shifters / V. P. Yakovlev, J. L. Hirshfield, A. Kanareykin, S. Kazakov, E. Nenasheva, S. V. Shchelkunov // Proceedings Particle Accelerator Conference PAC2007, Albuquerque, NM. 2007 - P. 596-598.

87. Yakovlev, V. P. 700 MHz Low-Loss Electrically-Controlled Fast Ferroelectric

88. Phase Shifter For ERL Application / V. P. Yakovlev, J. L. Hirshfield, A. Kanareykin, S. Kazakov, E. Nenasheva // Proceedings Particle Accelerator Conference PAC2007, Albuquerque, NM. 2007. - P. 599-601.

89. Conde, M. Survey of Advanced Dielectric Wakefield Accelerators / M. Conde

90. Proceedings Particle Accelerator Conference PAC2007, Albuquerque, NM, USA.-2007.-P. 1899-1903.

91. Jing, C. Observation of Enhanced Transformer Ratio in Collinear Wakefield

92. Acceleration / C. Jing, A. Kanareykin, J. G. Power, M. Conde, Z. Yusof, P. Schoessow, and W. Gai // Phys. Rev. Lett. 2007. - V. 98. - P. 144801.

93. Gai, W. Numerical simulations of intense charged-particle beam propagation ina dielectric wake-field accelerator / W. Gai, A. D. Kanareykin, A. L. Kustov, and J. Simpson // Phys. Rev. E. 1997. - V. 55. - N3. - P. 3481-3488.

94. Power, J. G. Wakefield excitation in multimode structures by a train of electronbunches / J. G. Power, W. Gai and P. Schoessow // Phys. Rev. E. 1999. - V. 60.-P. 6061-6067.

95. Power, J. G. Transformer ratio enhancement using a ramped bunch train in acollinear wakefield accelerator / J. G. Power, W. Gai, and A. Kanareykin // AIP Conf. Proc. 2001.- V. 569. -Nl. - P. 605-615.

96. Шейнман, И. JI. Поперечная динамика и межсгустковый энергообмен вускорительной структуре с диэлектрическим заполнением /

97. И. Л. Шейнман, А. Д. Канарейкин // ЖТФ. 2008. - Т. 78. - В. 10. - С.103.110.

98. Вербицкая, Т. Н. Электрические свойства пленочных варикондов с прямоугольной петлей гистерезиса / Т. Н. Вербицкая, Л. М. Александрова, Е. И. Широбокова // Изв. АН СССР. Серия физическая. 1965. - Т. 29, № 10.-С. 2104.

99. Вербицкая, Т.Н. Титанат бария / Т.Н.Вербицкая М.: Наука, 1973.

100. Вербицкая, Т. Н. Вариконды / Т.Н.Вербицкая, -М. — Л., Госэнергоиздат.1958. 64с.

101. Su, В. Microstructure and dielectric properties of Mg-doped barium strontium titanate ceramics / B. Su and T. W. Button // J.Appl.Phys. 2004. - V. 95. -P. 1382-1384.

102. Vendik, O. G. Microwave losses in incipient ferroelectrics as functions of thetemperature and the biasing field / O. G. Vendik, L. T. Ter-Martirosyan, S. P. Zubko // J. Appl. Phys. 1998. - Vol. 84. - P.993-1005.

103. Tagantsev, A. K. Dc-electric-field-induced microwave loss in ferroelectrics andintrinsic limitation for the quality factor of a tunable component / A. K. Tagantsev // Appl. Phys. Lett. 2000. - Vol. 76. - P. 1182-1197.

104. Nenasheva, E. A. Low loss ceramic feroelectric composite material / E. A. Nenasheva // PCT/RU 2007/000658 от 26 ноября 2007.

105. Sherman, V. О. Model of a low-permittivity and high-tunability ferroelectricbased composite / V. O. Sherman, A. K. Tagantsev, and N. Setter // Appl. Phys. Lett. 2007. - Vol. 90. -N16. - P. 162901.1-162901.3.

106. Sherman, V. O. Ferroelectric-dielectric tunable composites / V. O. Sherman,

107. A. K. Tagantsev, N. Setter, D. Iddles, T. Price // J. Appl. Phys. 2006 - Vol. 99.-N7.-P. 074104.1-074104.10.

108. Kolpakov, A. Nonlinear dielectric response of periodic composite materials /

109. A. Kolpakov, A. K. Tagantsev, L. Berlyand, A. Kanareykin // Journal of Elec-troceramics. 2007. - Vol. 18.-No. l.-P. 129-137.

110. Astafiev, K. F. Can the addition of a dielectric improve the figure of merit of atunable material? / K. F. Astafiev, V. O. Sherman, A. K. Tagantsev and N. Setter // Journal of the European Ceramic Society. 2003. - V. 23. - Issue 14.-P. 2381-2386.

111. Tagantsev, A. K. Ferroelectric Materials for Microwave Tunable Applications /

112. A. K. Taganysev, V. O. Sherman, K. F. Astafiev // Journal of Electroceramics. -2003. V. 11.-P. 5-66.

113. Chou, X. Dielectric tunable properties of low dielectric constant Bao.sSro.sTiOa- Mg2Ti04 microwave composite ceramics / X. Chou, J. Zhai, X. Yao // Appl. Phys. Lett. 2007. - Vol. 91. - P. 122908.1-122908.3.

114. Карманенко, С. Ф. Компонентный состав и деформационные напряжениясегнетоэлектрических пленок титаната бария-стронция /

115. С. Ф. Карманенко, А. И. Дедык, Н. Н. Исаков и др. // Письма в ЖТФ.1999.-Т. 25.-Вып. 19.-С. 50-60.

116. Дедык, А. И. Вольт-амперные и вольт-фарадные характеристики керамических материалов на основе титаната бария-стронция / А. И. Дедык, А. Д. Канарейкин, Е. А. Ненашева, Ю. В. Павлова, С. Ф. Карманенко // ЖТФ. 2006. - Т. 76. - Вып. 9. - С. 59-64.

117. Dedyk, А. I. Tunability and leakage currents of (Ba,Sr)TiC>3 ferroelectric ceramics with various additives / A. I. Dedyk, E. A. Nenasheva,

118. A. D. Kanareykin, Ju. V. Pavlova, О. V. Sinjukova, S. F. Karmanenko // Journal of Electroceramics. 2006. - V. 17, N 2-4. - P. 433^37.

119. Дедык, А. И. Электропроводность высокоомных монокристаллов титаната стронция в интервале 150 400 К / А. И. Дедык, А. М. Прудан, Л. Т. Тер-Мартиросян // ФТТ. - Т. 27. - В. 6. - С. 1615-1619.

120. Ненашева, Е. А. Электрофизические свойства нелинейной керамики BSTдля применений в ускорительной технике / Е. А. Ненашева,

121. A. Д. Канарейкин, А. И. Дедык, Ю. В. Павлова // Материалы XI Международной конференции Физика диэлектриков (Диэлектрики 2008), Санкт-Петербург, 3-7 июня 2008 г., Т. 1. - С. 83-84.

122. Матвейчук, В. Ф. Резонансные методы и средства измерений электромагнитных свойств материалов на сверхвысоких частотах /

123. B. Ф. Матвейчук, С. Н. Сибирцев, Н. М. Карих, А. В. Серов // Актуальные проблемы электронного приборостроения АПЭП-2004: Труды VII Международной научно-технической конференции. -Новосибирск. -2004. -Т.З. С. 175-182.

124. Матвейчук, В. Ф. Измерения электромагнитных свойств материалов снизкими потерями на СВЧ методами диэлектрического резонатора /

125. В. Ф. Матвейчук, С. Н. Сибирцев, Н. М. Карих // Измерительная техника. -2004.-№8.-С. 30-35.

126. Канарейкин, А. Д. Электрически управляемые компоненты на основе керамики BST-Mg для применений в ускорительной технике /