Разработка методов исследования для определения СВЧ характеристик новейших изотропных и анизотропных диэлектрических материалов и наноразмерных пленок

Основное внимание уделено исследованию монокристаллов предназначенных для использования в качестве подложек для выращивания на них напряженных монокристаллических наноразмерных пленок.
Детальное тестирование разработанного метода тонкого диэлектрического резонатора, показало его преимущества и пригодность для исследования диэлектрических характеристик анизотропных материалов в тонких слоях. Очень тонкие диэлектрические подложки, толщиной до 0,1 мм с диэлектрической проницаемостью ε > 10, могут успешно выполнять роль диэлектрического резонатора (ДР) и использоваться для измерений СВЧ параметров материалов, путем исследования спектров тонких ДР. Это очень важно для измерения тонких пленок, нанесенных на подложку и становится особо важным для измерения характеристик монокристаллических подложек, которые в основном используются для получения сегнетоэлектрических пленок с двухосным растягивающим или сжимающим механическим напряжением. В случае "толстых" пленок (выше 100 нм толщиной), механические напряжения ослабляются, поэтому особый интерес представляют очень тонкие (20–100 нм), зарождающиеся сегнетоэлектрические пленки такие как SrTiO3, EuTiO3, и др.
Расчет и эксперимент полностью подтвердили возможность применения метода тонкого диэлектрического резонатора для исследования диэлектрических характеристик тонких анизотропных материалов в СВЧ диапазоне частот. Преимущества предложенного метода очевидны – это возможность измерения образцов непосредственно без специальной обработки - стандартных монокристаллических промышленно выпускаемых подложек с размерами 10х10х(0.1...0.5) мм. Такие подложки используются для формирования на них тонких наноразмерных пленок, в том числе напряженных. Разработанный метод показал весьма существенное, в десятки раз, повышение чувствительности метода по сравнению с аналогами и дает возможность в одном цикле проводить измерения эффективной проницаемости и проницаемость анизотропного монокристалла по осям, в том числе их температурные зависимости.