Створення мікросмужкового сенсора гігагерцового діапазону для контролю легування напівпровідникових структур
| Автори | Р.С. Чикун, І.М. Бондаренко, О.В. Глухов , В.А. Чекубашева |
| Афіліація |
Харківський національний університет радіоелектроніки, 61166 Харків, Україна |
| Е-mail | roman.chykun@nure.ua |
| Випуск | Том 18, Рік 2026, Номер 3 |
| Дати | Одержано 15 березня 2026; у відредагованій формі 21 червня 2026; опубліковано online 26 червня 2026 |
| Цитування | Р.С. Чикун, І.М. Бондаренко, О.В. Глухов, В.А. Чекубашева, Ж. нано- електрон. фіз. 18 № 3, 03013 (2026) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.18(3).03013 |
| PACS Number(s) | 84.40. – x, 07.57.kp |
| Ключові слова | Мікросмужкові лінії, Діелектрична проникність (28) , Леговані напівпровідники, Щілини (2) , Резонанс (66) , Діелектричні підкладки. |
| Анотація |
У роботі представлено концепцію мікросмужкового резонансного сенсора, який призначений для неруйнівного контролю концентрації домішок у напівпровідникових структурах. Конструкція сенсора побудована на двох зв’язаних мікросмужкових лініях з локалізованим електричним полем у вузькій щілині, що забезпечує високу чутливість до зміни ефективної діелектричної проникності та внутрішніх втрат матеріалу. Для аналізу роботи пристрою виконано повнохвильове моделювання в програмному середовищі Ansys HFSS, у якому відтворено реальну геометрію та фізичні параметри сенсора, параметри підкладки Rogers RO3003 та характеристики введеного зразка.Досліджено три стани заповнення щілини: повітрям, монокристалічним кремнієм та легованим кремнієм з підвищеною концентрацією вільних носіїв. Показано, що введення кремнію спричиняє зсув резонансної частоти у нижчу область спектра через збільшення ефективної проникності, а присутність легування додатково знижує добротність та розширює резонансний провал |S21| внаслідок зростання електромагнітних втрат. Отримані залежності S-параметрів підтверджують здатність використання сенсора для розрізнення матеріали з близькими параметрами та визначення рівню легування за характером зміщення частоти й зміною добротності. Запропонована структура демонструє високу чутливість та відтворюваність і може бути використана для швидкого неруйнівного контролю кремнієвих матеріалів у гігагерцовому діапазоні а також бути впроваджена в серійне виробництво. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Гетероструктури CoFe2O4/InSe на основі шаруватих кристалів: електричні та фотоелектричні властивості [03001-1-03001-4]2) Методи управління локальністю резонаторних зондів коаксіального типу у НВЧ сенсориці [03002-1-03002-4]
3) Вплив взаємодії інтенсивного УФ-випромінювання з тонкими плівками NZO [03003-1-03003-7]
4) Дослідження наночастинок оксиду кадмію в умовах затухання акустичних ударних хвиль [03004-1-03004-5]
5) Чисельне дослідження пружно-механічних властивостей металоматричного композиту Al/SiC [03005-1-03005-5]
6) Проєктування та оптимізація компактного 2D фотонно-кристалічного фільтра з ромбоподібною порожниною для оптичного зондування [03006-1-03006-6]
7) Органічний світловипромінювальний пристрій на основі квантової ями з настроюванням за кольором [03007-1-03007-5]
8) Наномодифіковані полімерні композитні бандажні системи для ремонту трубопроводів газо-нафтотранспортного комплексу [03008-1-03008-7]
9) Вплив сильного пустельного пилу на багатохвильові оптичні лінії у вільному просторі: порівняльне дослідження для 850, 1550 та 3800 нм [03009-1-03009-9]
10) Вплив допування Bi на оптичні та структурні властивості тонких плівок ZnO: роль енергії Урбаха та механічних напружень [03010-1-03010-7]
11) Еліпсометрична характеристика наноструктур SiO2/Au/Cr для стабільних ППР-сенсорів [03011-1-03011-5]
12) Сучасні інструменти САПР для одноелектронних нанопристроїв [03012-1-03012-6]
13) Вплив матеріалу корпусу на електричні характеристики двозатворного JLFET з піднятим витоком-стоком [03014-1-03014-5]
14) Антена з дефектами заземлення у формі кулі та прямокутника для зв'язку 5G середнього діапазону нижче 6 ГГц [03015-1-03015-5]
15) Проєктування та аналіз антени на основі полібавовняної підкладки для міліметрових хвиль 5G та застосувань WBAN [03016-1-03016-5]
16) Дводіапазонна кругла патч-антена з F-подібними прорізами для бездротових застосувань в S- та C-діапазонах [03017-1-03017-5]
17) Розробка унікальної смугово-частотної селективної поверхні для радіолокаційного застосування [03018-1-03018-5]
18) Компактна Т-подібна кругла патч-антена для застосувань у C-діапазоні [03019-1-03019-5]
19) Частотно-селективна поверхня (FSS) з високою кутовою стабільністю та нечутливими до поляризації характеристиками для широкосмугових застосувань [03020-1-03020-5]
20) Плазмонний зв’язок у димерах наночастинок срібла: 3D-FDTD Моделювання оптичного відгуку, що залежить від відстані [03021-1-03021-5]
21) Аналіз еліптичної патч-антени для супутникового зв’язку C-діапазону [03022-1-03022-4]
22) Розробка та аналіз Т-подібної антени міліметрового діапазону на частоті 47 ГГц у застосунку 6G [03023-1-03023-5]
23) Компактна кругла пелюсткова фрактальна антена з дефектною структурою заземленої площини для радіолокаційних застосувань 5G та X-діапазону в діапазоні менше 6 ГГц [03024-1-03024-4]
24) Оптимізація різних фізичних властивостей перовскітного сонячного елемента на основі CsPbI3 – XBrX (X = 0, 1) [03025-1-03025-4]
25) Компактна дводіапазонна патч-антена у формі квітки з прямокутним DGS для застосувань WLAN/WiMAX [03026-1-03026-4]
26) Проєктування та оптимізація MIMO-антени з рослинною структурою для передових бездротових систем Wi-Fi 6E [03027-1-03027-5]
27) Полімерні нанокомпозитні плівки, леговані п’єзоелектричними наночастинками оксидів металів [03028-1-03028-6]
28) Електронна енергетична структура GaAs легованого Sc [03029-1-03029-7]
29) Оптична антена-резонатор на основі металевої витягнутої сфероїдальної наночастинки [03030-1-03030-8]
30) InN-діоди Ганна субміліметрового діапазону з варізонним GaInN-інжектором [03031-1-03031-10]
31) Дослідження структурних та оптичних властивостей тонких плівок Er2O3, вирощених методом спрей-піролізу з нітрату ербію [03032-1-03032-7]
32) Оцінка дії мікроорганізмів на епоксидні нанокомпозити для обладнання газо-нафтотранспортного комплексу [03033-1-03033-7]
33) Регламент формування зони теплового впливу підземного теплообмінника як фактора екологічного ризику для ґрунтового середовища [03034-1-03034-7]
34) Моделювання феромагнетизму кімнатної температури в гідрованому колегованому ZnO за раціональною функцією [03035-1-03035-4]
35) Чотириелементна MIMO-антена з рознесенням діаграм спрямованості та покращеною ізоляцією для міліметрових хвиль 5G [03036-1-03036-7]
36) Високоякісні тонкі плівки Co3S4 з електропровідністю, отримані методом розпилювального піролізу [03037-1-03037-6]
