δείτε την πρωτότυπη σελίδα τεκμηρίου στον ιστότοπο του αποθετηρίου του φορέα για περισσότερες πληροφορίες και για να δείτε όλα τα ψηφιακά αρχεία του τεκμηρίου*
Μελέτη και βελτιστοποίηση των ηλεκτρικών ιδιοτήτων λεπτών μονωτικών υμενίων που χρησιμοποιούνται σε Μικρο-Ηλεκτρο-Μηχανικά Συστήματα (MEMS)
Οι χωρητικοί διακόπτες RF MEMS αποτελούν ιδιαίτερα υποσχόμενες διατάξεις στον
τομέα των τηλεπικοινωνιών όμως προβλήματα αξιοπιστίας εμποδίζουν την
εμπορευματοποίησή τους έως και σήμερα, με σημαντικότερο τη πόλωση των
διηλεκτρικών τους υμενίων. Στόχος της διατριβής είναι η κατανόηση των
μηχανισμών πόλωσης και αποπόλωσης των διηλεκτρικών υμενίων νιτριδίου του
πυριτίου καθώς επίσης και η μελέτη της επίδρασης των συνθηκών εναπόθεσης στα
ηλεκτρικά τους χαρακτηριστικά.
Οι ηλεκτρικές ιδιότητες των υμενίων νιτριδίου του πυριτίου εξετάσθηκαν αρχικά
για διάφορες συνθήκες πόλωσης. Οι διαδικασίες πόλωσης και αποπόλωσης στα
διηλεκτρικά υμένια που μελετήθηκαν βρέθηκε σε κάθε περίπτωση να είναι θερμικά
ενεργοποιούμενες και σύνθετες. Η επίδραση των συνθηκών εναπόθεσης της μεθόδου
PECVD στα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των υμενίων νιτριδίου του πυριτίου
μελετήθηκε στη συνέχεια διεξοδικά. Επιπλέον, προτάθηκε μια νέα πειραματική
μέθοδος που επιτρέπει τον προσδιορισμό του ρεύματος εκφόρτισης λόγω μεταφοράς
των φορτίων διαμέσου των διηλεκτρικών υμενίων. Κυρίαρχος μηχανισμός
αγωγιμότητας κατά την αποπόλωση των μελετώμενων υμενίων βρέθηκε να είναι οι
διαδικασίες hopping. Επίσης, με τη βοήθεια της προτεινόμενης μεθόδου
πραγματοποιήθηκε ξεχωριστή μελέτη των θερμικά ενεργοποιούμενων διαδικασιών
πόλωσης και αποπόλωσης. Η συνεισφορά των επιμέρους μηχανισμών πόλωσης στη
συνολική φόρτιση των υμενίων νιτριδίου του πυριτίου μελετήθηκε τέλος ξεχωριστά
σε διακόπτες RF MEMS, πραγματοποιώντας μετρήσεις πόλωσης εξ επαφής και εξ
επαγωγής των διηλεκτρικών υμενίων.
(EL)
Capacitive RF MEMS switches are one of the most promising devices for RF
applications but reliability problems still hinder their commercialization, the
most important being the effect of dielectric charging. The present thesis aims
to provide a better understanding of charging and discharging processes that
appear in silicon nitride dielectric films used in RF MEMS switches.
First, the electrical characteristics of silicon nitride films have been
investigated for different polarization conditions. The results indicate that
charging and discharging processes are thermally activated and consistent to
Kohlrausch-Williams-Watts polarization’s relaxation, found in many materials
containing some degree of disorder. The effect of deposition conditions of
PECVD method on the electrical properties of silicon nitride films has been
also probed. A new experimental method has been proposed in the present thesis
that allows the determination of discharging current through the bulk of the
dielectric films in RF MEMS switches. The results indicate that the dominant
conduction mechanism during discharge in silicon nitride films are the hopping
processes. Moreover, thermally activated charging and discharging mechanisms
have been investigated separately with the aid of the proposed method mentioned
above. Finally, the contribution of each charging mechanism to the total
polarization of silicon nitride films has been probed by performing contacted
and contact-less charging procedures in RF MEMS switches and it is found that
induced charging mechanisms could act as a compensation mechanism to the total
polarization of dielectric films.
(EN)
*Η εύρυθμη και αδιάλειπτη λειτουργία των διαδικτυακών διευθύνσεων των συλλογών (ψηφιακό αρχείο, καρτέλα τεκμηρίου στο αποθετήριο) είναι αποκλειστική ευθύνη των αντίστοιχων Φορέων περιεχομένου.
Βοηθείστε μας να κάνουμε καλύτερο το OpenArchives.gr.
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
