Формирование в вакууме композиционного островкового слоя для повышения электрической прочности конденсатора

Ключевые слова: ВАКУУМНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ИОННО-ПЛАЗМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ОСТРОВКОВЫЕ ПЛЕНКИ, КОНДЕНСАТОРЫ, ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ, ПРОБИВНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

Аннотация

В предыдущих работах авторов был предложен метод формирования островковых пленок для создания конденсатора повышенной емкости. Структура такого конденсатора представляет собой две обкладки с композиционным слоем диэлектрика и островков проводящего материала между обкладками. Толщина и материал диэлектрика определяют рабочее напряжение, а значит – емкость устройства.
Для получения конденсатора с максимальными показателями плотности емкости необходимо подобрать материал и толщину диэлектрика, позволяющие работать с высоким напряжением и не потерять преимущества островковых структур. Использование стандартных величин электрической прочности материалов некорректно для структур толщиной менее 1 мкм, так как при таких толщинах начинает меняться характеристика электрической прочности материала.
Целью работы является оценка электрической прочности композиционного островкового слоя конденсатора.
Помимо электрической прочности, пробойное напряжение зависит от дислокаций, плотности вакансий, микротрещин и примесей в структуре диэлектрика. Для получения структуры с минимальным количеством дефектов, а значит и с наибольшим пробойным напряжением, применяется метод магнетронного распыления в вакууме. Высокая чистота покрытий обеспечивается использованием инертного газа и распыления в среде вакуума.
На керамических подложках были сформированы электроды, на которые осаждались слои диэлектрика различной толщины, на поверхностях диэлектрических слоев формировались вторые электроды. В результате экспериментальных исследований установлены напряжения пробоя диэлектрических слоев различной толщины.

Keywords: VACUUM TECHNOLOGIES, ION-PLASMA TECHNOLOGIES, ION ETCHING, ISLAND FILMS, CAPACITORS, ELECTRICAL STRENGTH, BREAKDOWN VOLTAGE

Abstract