ОСЛІДЖЕННЯ ДІЙСНОЇ ТА УЯВНОЇ ЧАСТИН  ДІЕЛЕКТРИЧНОЇ ПРОНИКНОСТІ АЛЮМОНІТРИДНИХ  КОМПОЗИТІВ ДО І ПІСЛЯ ПЕРЕВИЩЕННЯ ПОРОГА ПЕРКОЛЯЦІЇ

Анотація

Композити на основі AlN з високим опором використовуються у вакуумних приладах НВЧ в якості об’ємних поглиначів мікрохвильової енергії. Для застосування таких композитів необхідно знати весь комплекс електрофізичних параметрів і характеристик в потрібному інтервалі частот. Передусім це стосується їхніх діелек­т­ричних характеристик (дійсної ε' та уявної ε'' частин комплексної діелектричної проникності, тангенса кута діелектричних втрат tgδ) і електричного опору. Для композитів AlN–Mo, одержаних вільним спіканням, проаналізовано залежності дійсної та уявної частин комплексної діелектричної проникності за об’ємного вмісту частинок молібдену 14–30%, тобто до порога перколяції і після його перевищення. Показано, що значення ε' і ε'' композитів збільшуються при зростанні вмісту частинок Мо як до, так і після порога перколяції. Наведено експериментальні значення тангенса кута діелектричних втрат tgδ, які зростають від 0,005 до 18 при збільшенні вмісту частинок молібдену від 20 до 28%. Показано, що починаючи з 25–30% Мо залежності уявної частини діелектричної проникності ε'' і тангенса кута діелектричних втрат tgδ у логарифмічному масштабі є прямими лініями. Ця закономірність у поведінці tgδ і ε'' дозволяє визначити їхні значення за вмісту 30% Мо. У цьому випадку ε' = 96–106, ε'' = (2,88–3,24) · 10⁴, а tgδ = 300. Розрахована уявна частина комплексної діелектричної проникності для масивного молібдену на частоті 10 ГГц складає 3,5 · 10⁷, що більше ніж на три порядки перевищує ε'' композита AlN–30% Mo. Показано, що ширина порога перколяції композитів AlN–Mo із середнім розміром частинок Мо 4–6 мкм складає 3% за вмісту молібдену 25–28%. При цьому питомий об’ємний електричний опір композита зменшується з 9 · 10¹³ до 0,6 Ом × см. Після порога перколяції у композиті в інтервалі вмісту частинок молібдену 28–30% електричний опір ще втричі зменшується — з 0,6 до 0,2 Ом × см.