free dielectric constant,壓電體在恒定應(yīng)力或應(yīng)力為零(自由狀態(tài))時(shí)的介電常數(shù)。
自由介電常數(shù)free dielectric constant壓電體在但足ri力或應(yīng)力為零(自由狀態(tài)少時(shí)的介電常數(shù)。用。Tam表示。。TE mn的上標(biāo)7.表示應(yīng)力恒定,。、二、分別為電位移分量和電場(chǎng)強(qiáng)度分量的方向。。~是二階對(duì)稱張量,有六個(gè)獨(dú)立張量元。隨晶體對(duì)稱性增高,其獨(dú)立的。。n的數(shù)目減少。壓電陶瓷只有。,:和。:。兩個(gè)獨(dú)立的介電常數(shù),因此相應(yīng)的自由介電常數(shù)只有ey和F 3兩個(gè)。由于壓電材料的各向異性,其介電常數(shù)是張量,并具有分量。通常測(cè)試頻率遠(yuǎn)低于基波諧振頻率時(shí)測(cè)得的介電常數(shù)是自由介電常數(shù)。它是壓電材料等效電路參數(shù)之一,對(duì)壓電材料和元件的評(píng)價(jià)和使用具有重要意義。
水的介電常數(shù),什么是介電常數(shù),介電常數(shù)大了怎么樣????
25℃時(shí)水介電常數(shù)78.36F/m介質(zhì)在外加電場(chǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷而削弱電場(chǎng),原外加電場(chǎng)(真空中)與介質(zhì)中電場(chǎng)的比值即為相對(duì)介電常數(shù)(relative permittivity或dielectric c...
表征介質(zhì)在外電場(chǎng)作用下極化程度的物理量叫介電常數(shù).(在交變電場(chǎng)作用下,介質(zhì)的介電常數(shù)是復(fù)數(shù),虛數(shù)部分反映了介質(zhì)的損耗).實(shí)際上,介電常數(shù)并不是一個(gè)不變的數(shù),在不同的條件下,其介電常數(shù)也不相同.介電常數(shù)...
介質(zhì)在外加電場(chǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷而削弱電場(chǎng),原外加電場(chǎng)(真空中)與介質(zhì)中電場(chǎng)的比值即為相對(duì)介電常數(shù)(relative permittivity或dielectric constant),又稱誘電率,與頻...
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采用固相燒結(jié)法制備了BaO-La2O3-nTiO2(n=3,4,5和6,BLT)微波介質(zhì)陶瓷。研究了TiO2含量以及添加Bi2O3和SrTiO3對(duì)所制BLT陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)及介電性能的影響。結(jié)果表明:當(dāng)n=4時(shí),BLT陶瓷晶體結(jié)構(gòu)致密。當(dāng)n=5并添加Bi2O3和SrTiO3進(jìn)行改性,所制BLT陶瓷的相對(duì)介電常數(shù)εr從93增大到210,介質(zhì)損耗tanδ從2.5減小到1.2,電容溫度系數(shù)αc向負(fù)方向移動(dòng)。
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現(xiàn)有瀝青路面均勻性評(píng)價(jià)方法由于工作量原因局限于小范圍檢測(cè)評(píng)價(jià),無(wú)法進(jìn)行長(zhǎng)距離大面積的評(píng)價(jià)。通過(guò)分析瀝青路面離析現(xiàn)象的存在位置與頻率,結(jié)合三維探地雷達(dá)與無(wú)核密度儀檢測(cè)工作效率,提出兩者最佳檢測(cè)區(qū)間長(zhǎng)度。根據(jù)三維探地雷達(dá)與無(wú)核密度儀檢測(cè)原理提出檢測(cè)控制因素。通過(guò)實(shí)地檢測(cè)獲得新建瀝青路面介電常數(shù)與空隙率數(shù)據(jù),采用多層前向反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建瀝青路面介電常數(shù)與空隙率的關(guān)系,確定瀝青路面介電常數(shù)離析閾值;進(jìn)而實(shí)現(xiàn)通過(guò)介電常數(shù)進(jìn)行長(zhǎng)距離大面積的瀝青路面均勻性評(píng)價(jià)工作。
介質(zhì)在外加電場(chǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷而削弱電場(chǎng),原外加電場(chǎng)(真空中)與最終介質(zhì)中電場(chǎng)比值即為相對(duì)介電常數(shù)(relative permittivity 或 dielectric constant),又稱誘電率,與頻率相關(guān)。介電常數(shù)是相對(duì)介電常數(shù)與真空中絕對(duì)介電常數(shù)乘積。如果有高介電常數(shù)的材料放在電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)在電介質(zhì)內(nèi)有可觀的下降。理想導(dǎo)體的相對(duì)介電常數(shù)為無(wú)窮大。
根據(jù)物質(zhì)的介電常數(shù)可以判別高分子材料的極性大小。通常,相對(duì)介電常數(shù)大于3.6的物質(zhì)為極性物質(zhì);相對(duì)介電常數(shù)在2.8~3.6范圍內(nèi)的物質(zhì)為弱極性物質(zhì);相對(duì)介電常數(shù)小于2.8為非極性物質(zhì)。
介電常數(shù)頻譜又稱介電譜。復(fù)介電常數(shù)隨電磁場(chǎng)頻率而變化的現(xiàn)象,一般分別做出實(shí)部ε′(ω)頻譜和虛部ε"(ω)頻譜。介電常數(shù)頻譜可以給出有關(guān)極化機(jī)制和晶格振動(dòng)等重要信息 。
介電常數(shù)應(yīng)用
近十年來(lái),半導(dǎo)體工業(yè)界對(duì)低介電常數(shù)材料的研究日益增多,材料的種類也五花八門(mén)。然而這些低介電常數(shù)材料能夠在集成電路生產(chǎn)工藝中應(yīng)用的速度卻遠(yuǎn)沒(méi)有人們想象的那么快。其主要原因是許多低介電常數(shù)材料并不能滿足集成電路工藝應(yīng)用的要求。圖2是不同時(shí)期半導(dǎo)體工業(yè)界預(yù)計(jì)低介電常數(shù)材料在集成電路工藝中應(yīng)用的前景預(yù)測(cè)。
早在1997年,人們就認(rèn)為在2003年,集成電路工藝中將使用的絕緣材料的介電常數(shù)(k值)將達(dá)到1.5。然而隨著時(shí)間的推移,這種樂(lè)觀的估計(jì)被不斷更新。到2003年,國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)規(guī)劃(ITRS 2003[7])給出低介電常數(shù)材料在集成電路未來(lái)幾年的應(yīng)用,其介電常數(shù)范圍已經(jīng)變成2.7~3.1。
造成人們的預(yù)計(jì)與現(xiàn)實(shí)如此大差異的原因是,在集成電路工藝中,低介電常數(shù)材料必須滿足諸多條件,例如:足夠的機(jī)械強(qiáng)度(MECHANICAL strength)以支撐多層連線的架構(gòu)、高楊氏系數(shù)(Young's modulus)、高擊穿電壓(breakdown voltage>4MV/cm)、低漏電(leakage current<10^(-9) at 1MV/cm)、高熱穩(wěn)定性(thermal stability>450oC)、良好的粘合強(qiáng)度(adhesion strength)、低吸水性(low moisture uptake)、低薄膜應(yīng)力(low film stress)、高平坦化能力(planarization)、低熱漲系數(shù)(coefficient of thermal expansion)以及與化學(xué)機(jī)械拋光工藝的兼容性(compatibility with CMP process)等等。能夠滿足上述特性的低介電常數(shù)材料并不容易獲得。例如,薄膜的介電常數(shù)與熱傳導(dǎo)系數(shù)往往就呈反比關(guān)系。因此,低介電常數(shù)材料本身的特性就直接影響到工藝集成的難易度。
在超大規(guī)模集成電路制造商中,TSMC、 Motorola、AMD以及NEC等許多公司為了開(kāi)發(fā)90nm及其以下技術(shù)的研究,先后選用了應(yīng)用材料公司(Applied Materials)的 Black Diamond 作為低介電常數(shù)材料。該材料采用PE-CVD技術(shù)[8] ,與現(xiàn)有集成電路生產(chǎn)工藝完全融合,并且引入BLOk薄膜作為低介電常數(shù)材料與金屬間的隔離層,很好的解決了上述提及的諸多問(wèn)題,是已經(jīng)用于集成電路商業(yè)化生產(chǎn)為數(shù)不多的低介電常數(shù)材料之一。