Разработка технологических процессов, разработка конструкции, изготовление и испытания экспериментального образца СВЧ вариконда на основе многослойных тонкопленочных структур с оксидом ванадия

В отчете представлены результаты исследований, выполненных в рамках контракта №11ГТС1/48803 от 01.08.2019 между Федеральным государственным бюджетным учреждением «Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере» и ООО «Инзарус» на выполнение научных-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) по теме «Разработка технологических процессов, разработка конструкции, изготовление и испытания экспериментального образца СВЧ вариконда на основе многослойных тонкопленочных структур с оксидом ванадия».Целью проекта является создание нового класса СВЧ устройств управления на основе объединения нелинейных свойств диоксида ванадия (VO2) и сегнетоэлектриков перовскитного типа (титанат бария-стронция, BSTO). Достижение поставленной цели приведет к созданию новых управляемых СВЧ устройств с улучшенными (по сравнению с существующими аналогами) техническими характеристиками: увеличенной рабочей мощностью и более эффективной перестройкой под управляющим воздействием. Подобные устройства позволят создавать радарные системы с улучшенной разрешающей способностью (в том числе для использования в беспилотном транспорте) и адаптивные приемо-передающие модули для увеличения скорости передачи информации, что, в конечном итоге, обеспечит создание и развитие интеллектуальных транспортных и телекоммуникационных систем. При выполнении НИОКР получены следующие результаты: разработана ионно-плазменная технология получения пленок диоксида ванадия на СВЧ подложках с параметрами пленок, удовлетворяющим требованиям эффективного переключения между фазовыми состояниями. Проведены технологические процессы ионно- плазменного нанесения пленок титаната бария на диэлектрические СВЧ подложки в атмосфере смеси аргона и кислорода. Проведены технологические процессы ионно-плазменного нанесения пленок оксида ванадия на диэлектрические СВЧ подложки в атмосфере смеси аргона и кислорода с подавлением роста пленок оксидов высшего состава. Проанализирован состав (стехиометрия) и структура полученных пленок. Измерены СВЧ электродинамические параметры пленочных структур. Проведено моделирование и разработана конструкция вариконда на основе многослойных гетероструктур. Разработаны технологические принципы объединения двух технологических платформ (VO2 и BSTO) для создания новых перестраиваемых СВЧ устройств. Разработана технология создания гетероструктуры VO/BSTO методом магнетронного распыления. Проведены технологические процессы ионно-плазменного нанесения гетероструктуры VO/BSTO для варикондов. Оптимизированы технологические процессы ионно-плазменного нанесения гетероструктуры VO/BSTO для варикондов. Проведена металлизация и фотолитография для создания топологии металлизированных структур СВЧ варикондов. Проведены испытания разработанных СВЧ варикондов. Разработаны принципы конструирования дискретно и непрерывно перестраиваемых СВЧ элементов и устройств на основе гетероструктур VO2/BSTO.