Разработка новых пленочных и объемных композитных материалов с управляемыми структурными и электрическими свойствами, разработка технологий их получения и принципов создания сверхвысокочастотных устройств на их основе

В данном исследовании предлагается разработка принципиально нового класса материалов для сверхвысокочастотной электроники – пленочных и объемных композитных материалов с искусственно создаваемым пространственным распределением диэлектрической и магнитной проницаемости, за счет управляемого внедрения сегнетоэлектрических и ферромагнитных включений в объемную диэлектрическую/магнитную матрицу; за счет создания многослойных пленочных структур из различных функциональных материалов (сегнетоэлектрических, магнитных, диэлектрических, проводящих). В работе планируется решение следующих задач: разработка технологии формирования композитных структур на основе объемной матрицы с сегнетоэлектрическими неоднородностями; разработка технологии ориентированного роста сегнетоэлектрических, диэлектрических и проводящих пленок на структурно несогласованных подложках с целью создания новых многослойных структур для СВЧ применений; исследование структурных и электрофизических свойств композитных структур; разработка принципов построения и реализация перестраиваемых многофункциональных устройств СВЧ диапазона частот на основе предлагаемых композитных структур. Предлагаемый подход к созданию композитных материалов позволит получить следующие преимущества при разработке СВЧ устройств на их основе: • возможность создания материала/структуры с целенаправленно сформированной дисперсионной характеристикой; возможность формирования интегральных структур с заданным распределением неоднородностей субмиллиметрового размера, определяющих частотную и пространственную селективность структуры при взаимодействии с электромагнитным излучением; возможность создания управляемых устройств за счет изменения диэлектрической/магнитной проницаемости композита под действием электрического/магнитного поля и мультиферроидных устройств с двойным управлением; возможность создания структур с любой заданной диэлектрической/магнитной проницаемостью со значениями от единиц до нескольких сотен. Использование предлагаемых материалов в СВЧ электронике в перспективе обеспечит преимущества устройств на их основе в быстродействии, добротности, рабочей мощности и энергопотреблении по сравнению с полупроводниковыми, ферритовыми и микроэлектромеханическими устройствами, а также позволит разработать принципиально новые СВЧ приборы с недостижимыми ранее характеристиками