Study on an evaluation technique for the millimeter-wave complex permittivity of dielectric films

• Project/Area Number: 26420266
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Electronic materials/Electric materials
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: KOGAMI Yoshinori 宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10260473)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2016: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2015: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2014: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 誘電体薄型試料 / 誘電率計測 / ミリ波 / 複素比誘電率 / 誘電体基板 / 空洞共振器法 / 共振電磁界解析 / 高誘電率材料

Outline of Final Research Achievements

A technique to be available for evaluating of the millimeter-wave complex permittivity of thin dielectric films is investigated using a cavity resonator where the sample location can be variable.The rigorous analysis of the resonant EM fields of this resonator is studied to calculate the resonant frequency and the unloaded Q value in dielectric film evaluations. The measuring apparatus is constructed for demonstration of dielectric film evaluations.

Research Products

• [Journal Article] ccurate Evaluation Technique of Complex Permittivity for Low Permittivity Dielectric Films Using a Cavity Resonator Method in 60 GHz Band (2015)
  • Author(s): Takashi Shimizu, Shunsuke Kojima, Yoshinori Kogami
  • Journal Title: IEEE Trans. on Microw. Theory and Tech. Volume: vol.63, no.1 Issue: 1 Pages: 279-286
  • DOI: 10.1109/tmtt.2014.2375830
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 銅張誘電体基板のマイクロ波帯における実効導電率と粗さパラメータの相関に関する実験的検討 (2014)
  • Author(s): 清水隆志, 霜田雄佑, 菊池幸市, 古神義則
  • Journal Title: 電子情報通信学会論文誌C Volume: vol. J97-C, no. 12 Pages: 519-527
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 試料位置を可変とした空洞共振器の共振電磁界解析 (2017)
  • Author(s): 古神義則, 清水隆志
  • Organizer: 電気学会研究発表会資料 EDD-17-041, CMN-17-029
  • Place of Presentation: 宇都宮市
  • Year and Date: 2017-03-17
• [Presentation] The Analysis of the Cylindrical Cavity Resonator where a dielectric plate is sandwiched asymmetrically (2017)
  • Author(s): Y. Kogami, T. Shimizu
  • Organizer: IEEJ The 5th International Smart City Workshop in Malaysia
  • Place of Presentation: マレーシア、プトラ
  • Year and Date: 2017-03-08
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 60GHz帯における空洞共振器法を用いた低誘電率フィルムの複素誘電率の高精度評価技術 (2017)
  • Author(s): 清水隆志, 小島駿佑, 古神義則
  • Organizer: 電子情報通信学会技報, vol.116, no.486, MW2016-200, pp.67-72
  • Place of Presentation: 岡山市
  • Year and Date: 2017-03-03
  • Invited
• [Presentation] 試料位置を可変とした空洞共振器によるミリ波複素誘電率測定に関する検討 (2016)
  • Author(s): 古神義則, 清水隆志
  • Organizer: 電子情報通信学会技報, vol. 116, no. 219, MW2016-89, pp.87-92
  • Place of Presentation: つくば市
  • Year and Date: 2016-09-16
• [Presentation] 円筒空洞共振器を用いた薄型誘電体平板のミリ波誘電率測定に関する一検討 (2016)
  • Author(s): 古神義則, 清水隆志
  • Organizer: 電子情報通信学会技報, vol.116, no.153, MW2016-60, pp.129-134
  • Place of Presentation: 網走市
  • Year and Date: 2016-07-22
• [Presentation] Experimental Study on the Appropriate Load Force on the Dielectric Plate in a Circular Cavity Resonator for the Complex Permittivity Measurement (2016)
  • Author(s): Y. Mogami, N. Yamada, T. Shimizu, Y. Kogami
  • Organizer: Proceedings of Thailand-Japan Microwave 2016 TJMW20165, FR2-08
  • Place of Presentation: タイ、バンコク
  • Year and Date: 2016-06-08
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ミリ波回路基板材料評価技術の最新動向-薄型平板材料の複素誘電率測定- (2016)
  • Author(s): 古神義則, 清水隆志, 土屋広樹
  • Organizer: 平成28年電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 仙台市
  • Year and Date: 2016-03-18
• [Presentation] ミリ波帯におけるMgO基板の複素誘電率の周波数依存性測定の検討 (2016)
  • Author(s): 磯部陽貴, 清水隆志, 古神義則
  • Organizer: 平成28年電子情報通信学会総合大会
  • Place of Presentation: 福岡市
  • Year and Date: 2016-03-16
• [Presentation] MgO基板の複素誘電率の30-50GHzにおける周波数依存性測定 (2016)
  • Author(s): 磯部陽貴, 清水隆志
  • Organizer: 平成28年電子情報通信学会総合大会
  • Place of Presentation: 福岡市
  • Year and Date: 2016-03-16
• [Presentation] 損失の多いマイクロ波共振器の共振特性に関する検討 (2015)
  • Author(s): 遠藤大軌, 清水隆志, 古神義則
  • Organizer: 電子情報通信学会マイクロ波研究会
  • Place of Presentation: 小山市
  • Year and Date: 2015-09-17
• [Presentation] ミリ波複素誘電率測定における湿度の影響に関する実験的検討 (2015)
  • Author(s): 土屋広樹, 山田直輝, 清水隆志, 古神義則
  • Organizer: 電子情報通信学会マイクロ波研究会
  • Place of Presentation: 小山市
  • Year and Date: 2015-09-17
• [Presentation] 遮断円筒導波管法による高誘電率YSZ結晶性材料の複素誘電率測定 (2015)
  • Author(s): 磯部陽貴, 清水隆志, 古神義則
  • Organizer: 電子情報通信学会マイクロ波研究会
  • Place of Presentation: 川崎市
  • Year and Date: 2015-06-25
• [Presentation] 空洞共振器法を用いた中損失誘電体材料のミリ波複素誘電率測定-薄型試料による検討 (2015)
  • Author(s): 土屋広樹, 小島駿佑, 清水隆志, 古神義則
  • Organizer: 電気学会電子デバイス技術委員会研究会
  • Place of Presentation: 宇都宮
  • Year and Date: 2015-06-05
• [Presentation] 遮断円筒導波管法を用いた中損失誘電体材料のミリ波複素誘電率測定-測定系に関する検討 (2015)
  • Author(s): 山田直輝, 清水隆志, 古神義則
  • Organizer: 電気学会電子デバイス技術委員会研究会
  • Place of Presentation: 宇都宮
  • Year and Date: 2015-06-05
• [Presentation] イットリア安定化ジルコニア平板の20GHz帯における複素誘電率測定と結晶構造測 (2015)
  • Author(s): 磯部陽貴, 清水隆志, 古神義則
  • Organizer: 電気学会電子デバイス技術委員会研究会
  • Place of Presentation: 宇都宮
  • Year and Date: 2015-06-05
• [Presentation] 誘電体フィルムのミリ波複素誘電率測定に及ぼす空洞共振器パラメータの誤差の影響 (2015)
  • Author(s): [1]土屋広樹, 清水隆志, 古神義則
  • Organizer: 2015電子情報通信学会総合大会
  • Place of Presentation: 滋賀県草津市
  • Year and Date: 2015-03-13
• [Presentation] 空洞共振器法を用いた誘電体フィルムのミリ波複素誘電率測定に関する検討 (2014)
  • Author(s): [4]小島駿佑, 土屋広樹, 清水隆志, 古神義則
  • Organizer: 電子情報通信学会マイクロ波研究会
  • Place of Presentation: 秋田県秋田市
  • Year and Date: 2014-10-24
• [Presentation] 誘電体フィルムのミリ波複素誘電率測定に関する検討(2) -薄型材料評価用57GHz空洞共振器を用いた複素誘電率測定- (2014)
  • Author(s): [6]小島駿佑, 清水隆志, 古神義則
  • Organizer: 2014電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • Place of Presentation: 徳島県徳島市
  • Year and Date: 2014-09-11
• [Presentation] 誘電体フィルムのミリ波複素誘電率測定に関する検討(1) -60GHz円筒空洞共振器による複素誘電率測定- (2014)
  • Author(s): 土屋広樹, 清水隆志, 古神義則
  • Organizer: 2014電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • Place of Presentation: 徳島県徳島市
  • Year and Date: 2014-09-11
• [Remarks] 研究内容「ミリ波帯における各種誘電体材料の特性を明らかにする研究」
  • URL: http://mmw.ee.utsunomiya-u.ac.jp/