МЭТ лабораторные (3 семестр) / мэт лр 5

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)

Кафедра микро- и наноэлектроники

ОТЧЕТ

по лабораторной работе № 5

по дисциплине «Материалы электронной техники»

Тема: исследование свойств диэлектрических материалов

Студент гр.

Преподаватель _____________ Лазарева Н.П.

Санкт-Петербург

2019

1. Температурные зависимости емкости С(T)

2. Температурные зависимости тангенса угла диэлектрических потерь tgδ

3. Значения температурного коэффициента емкости

4. Значения температурного коэффициента диэлектрической проницаемости

Т, ̊С

неорганическое стекло

слюда

тиконд

полипроппилен

сегнетокерамика

αд=

3,00E-06

αд=

1,35E-05

αд=

8,00E-06

αд=

1,10E-04

αд=

1,20E-05

αc, K-1

αε, K-1

αc, K-1

αε, K-1

αc, K-1

αε, K-1

αc, K-1

αε, K-1

αc, K-1

αε, K-1

24

2,27E-04

2,24E-04

2,70E-04

2,56E-04

-9,22E-04

-9,30E-04

-9,22E-04

-1,03E-03

2,00E-02

2,00E-02

32

2,27E-04

2,24E-04

2,69E-04

2,56E-04

-9,29E-04

-9,37E-04

-9,29E-04

-1,04E-03

2,55E-01

2,55E-01

44

2,26E-04

2,23E-04

2,68E-04

2,55E-04

-9,42E-04

-9,50E-04

-9,42E-04

-1,05E-03

-4,53E-02

-4,53E-02

58

2,25E-04

2,22E-04

2,68E-04

2,54E-04

-9,54E-04

-9,62E-04

-9,54E-04

-1,06E-03

-3,95E-02

-3,95E-02

62

2,25E-04

2,22E-04

2,67E-04

2,54E-04

-9,58E-04

-9,66E-04

-9,58E-04

-1,07E-03

-6,77E-02

-6,77E-02

64

2,25E-04

2,22E-04

2,67E-04

2,53E-04

-9,61E-04

-9,69E-04

-9,61E-04

-1,07E-03

-3,04E-02

-3,05E-02

68

2,25E-04

2,22E-04

2,67E-04

2,53E-04

-9,64E-04

-9,72E-04

-9,64E-04

-1,07E-03

-4,03E-02

-4,03E-02

73

2,25E-04

2,22E-04

2,66E-04

2,53E-04

-9,69E-04

-9,77E-04

-9,69E-04

-1,08E-03

-3,30E-02

-3,30E-02

77

2,24E-04

2,21E-04

2,66E-04

2,53E-04

-9,72E-04

-9,80E-04

-9,72E-04

-1,08E-03

-3,34E-02

-3,34E-02

80

2,24E-04

2,21E-04

2,66E-04

2,52E-04

-9,75E-04

-9,83E-04

-9,75E-04

-1,08E-03

-1,04E-02

-1,04E-02

5. Температурные зависимости α_ε

Вывод

В ходе лабораторной работы были найдены температурные зависимости емкости материалов, которые прямо пропорциональны изменениям диэлектрической проницаемости.

Неорганическое стекло является линейным диэлектриком и обладает, помимо электронной, ионно-релаксационной поляризацией, поэтому при увеличении температуры диэлектрическая проницаемость и, следовательно, ёмкость растут.

Слюда имеет ионную поляризацию, которая вызывает рост диэлектрической проницаемости с увеличением температуры.

Тиконд имеет ионное строение, в нем возникает ионная поляризация, но из-за особой структуры диэлектрическая проницаемость с ростом температуры уменьшается.

Полипропилен ─ неполярный диэлектрик, обладает только электронной поляризацией, и с ростом температуры проницаемость будет уменьшаться.

В сегнетокерамике наблюдается спонтанная поляризация, поэтому диэлектрическая проницаемость и емкость имеют нелинейную зависимость.

Были построены графики температурной зависимости тангенса угла диэлектрических потерь tgδ. У неорганического стекла и слюды тангенс потерь уменьшается, из чего можно сделать вывод, что релаксационные потери имеют намного больший вклад, чем потери на электропроводность. Полипропилен обладает только потерями н а электропроводность, следовательно тангенс угла диэлектрических потерь экспоненциально растет. Сегнетокерамика обладает очень большими потерями, tgδ достигает значения 0,1.

Также были рассчитаны значения температурных коэффициентов емкости и температурных коэффициентов диэлектрической проницаемости и построены графики их зависимости от температуры для всех диэлектриков. У значений сегнетокерамики наблюдаются максимумы и минимумы, что говорит о нелинейности диэлектрической проницаемости для данного вещества.