КОМПЛЕКСНА ДІЕЛЕКТРИЧНА ПРОНИКНІСТЬ У КОМПОЗИТІ AlN–SiC У МІКРОХВИЛЬОВОМУ  ДІАПАЗОНІ ЧАСТОТ 1–100 ГГц 

Анотація

Наведено залежності дійсної та уявної частин комплексної діелектричної проникності у композитах AlN–SiC із вмістом карбіду кремнію від 20 до 50% у діапазоні частот 1–100 ГГц для частинок SiC середнього розміру 0,8 та 2,3 мкм. Загальною закономірністю зі збільшенням частоти від 1 до 100 ГГц є постійне зменшення дійсної частини ε¢ обернено пропорційно частоті у ступені 1/5. Уявна частина ε² спочатку збільшується пропорційно частоті у ступені 1/2 зі зростанням частоти від 1 до 3 ГГц, досягає своєї максимальної величини в інтервалі 6–8 ГГц, а потім монотонно зменшується обернено пропорційно частоті у ступені 1/5 при частотах, більших за 8 ГГц. Встановлено, що у всьому діапазоні частот величини ε¢ і ε² є частотно-залежними, але на частотах більше 8 ГГц їх співвідношення ε² / ε¢ = tgδ є постійним і від частоти не залежить. Для цих залежностей запропоновано аналітичні вирази, що дозволяють розрахувати значення ε¢ і ε¢¢ на будь-якій із частот у цьому інтервалі. Для побудови таких залежностей необхідно мати хоча б одну експериментальну точку з достовірними значеннями ε¢ і ε², бажано в області від 2 до 5 ГГц. Найбільшою мірою це стосується уявної частини ε², оскільки характер зміни її значень за частоти 1–10 ГГц має свої особливості. Для уточнення значень ε² при частотах менше 8 ГГц запропоновано два методи. Перший засновано на геометричній побудові вписаного кола в залежність ε² від частоти, що дозволяє оперативно визначити значення ε² в інтервалі частот 4–8 ГГц для композитів AlN–SiC із вмістом карбіду кремнію від 20 до 50%. Максимальне відхилення від справжніх значень ε² не перевищує 3%. Другий — це метод обчислених парабол, які теж вписані у залежність ε² від частоти. В інтервалі 6–8 ГГц при вмісті SiC менше 40% відхилення ε² також не перевищує 3%.