王晓磊，马 丁，秦 臻，陈文彬，杨道国，蔡 苗



硅基无源器件介电薄膜相对介电常数表征方法研究

王晓磊，马 丁，秦 臻，陈文彬，杨道国，蔡 苗

（桂林电子科技大学 机电工程学院，广西 桂林 541004）

介电薄膜的相对介电常数是介电材料的重要表征参数之一。在表征未知材料之前，需要用已知材料——二氧化硅验证表征方法的准确性。针对这一问题，提取了两组不同长度硅基共面波导型传输线的参数，基于保角映射原理，使用三种不同的方法，先得到器件的有效介电常数以及结构参数，然后表征得到介电薄膜的相对介电常数。结果表明：21表征法的平均偏差约1.435%，单线表征法的平均偏差约为0.483%，双线表征法的平均偏差约为0.448%。因此，可以得出结论：三种方法均可以准确地表征相对介电常数。

介电薄膜；相对介电常数；共面波导；参数；表征方法；无源器件

片上无源器件是微波毫米波系统中必不可少的元件，是集成电路中的核心基础部分，常见片上无源器件有互联传输线、螺旋电感和耦合器等。近年来，微波单片集成电路已获得迅速发展，集成电路面积不断减小，CMOS对无源元件品质和适配性要求不断增加，在无源器件被建模、优化、应用于新工艺之前，精确表征其本征特性就显得十分必要。无源器件的特性指标主要包括插值损耗、回波损耗、隔离度、驻波比等，这些指标都可以用参数表达，一般采用矢量网络分析仪进行参数测量[1]。

介电薄膜的相对介电常数是材料的重要表征参数之一[2]，因此，准确表征介电材料的相对介电常数是十分重要而且必要的。……