Материалы пленочных конденсаторов

пленочный конденсатор гибридный микросхема

Пленочный конденсатор состоит из двух металлических обкладок, разделенных диэлектрической пленкой.

Как показали исследования, наилучшим материалом для обкладок пленочного конденсатора является алюминий. Данный материал по сравнению с другими металлами, которые можно было бы использовать (например, никель, хром, золото), дает значительно меньшее число коротких замыканий. Это объясняется низкой температурой испарения алюминия и пониженной подвижностью его атомов на поверхности подложки из-за тенденции к окислению.

Основным элементом пленочного конденсатора, определяющим его параметры и свойства, является диэлектрик. В качестве диэлектрика применяют изоляционные материалы в виде непористых тонких пленок, обладающих необходимыми электрофизическими свойствами. Материал для изготовления диэлектрических пленок должен удовлетворять следующим основным требованиям: обладать хорошей адгезией к материалу подложки и металла и плотностью, высоким пробивным напряжением и малыми диэлектрическими потерями, не подвергаться механическому разрушению при температурных изменениях, иметь высокую диэлектрическую проницаемость и минимальную гигроскопичность, не разлагаться в процессе испарения и осаждения. Кроме того, желательно, чтобы температура испарения материала лежала в диапазоне 1000-18000С, поскольку более низкая температура свидетельствует о недопустимо высокой подвижности атомов, а при более высокой температуре испарения возникают большие трудности при создании испарителей.

Исследования показали, что перечисленным требованиям удовлетворяет весьма небольшое количество диэлектриков. Наиболее часто применяют моноокись кремния SiO и моноокись германия GeO. Можно использовать также сульфид цинка ZnS, фтористый магний MgF2 и некоторые редкоземельные окислы и фтористые соединения. Возможно применение в качестве диэлектрика пленочных конденсаторов ферроэлектрических пленок, например, титаната бария BaTiO3 и смеси титаната бария с титанатом стронция BaTiO3+SrTiO3. Пленки этих соединений, полученных испарением в вакууме, могут иметь в некоторых случаях очень высокую диэлектрическую проницаемость (1000).

Несмотря на то, что моноокись кремния является пока наилучшим диэлектриком для пленочных конденсаторов, этот материал требует строго контроля во время осаждения, так как воспроизводимость характеристик пленок сильно зависит от состава исходного материала и изменения технологических факторов во время напыления.

Статья в тему

Устройство управления шаговым двигателем на микроконтроллере
Последние годы отмечены массовым наполнением рынка всевозможной автоматизированной аппаратурой самого различного назначения и самой различной сложности от пластиковой платежной карточки до холодильника, автомобиля и сложнейших установок. Это стало возможным благодаря микроконтроллера ...