誘電体薄膜材料のミリ波複素誘電率評価手法の開発

• 研究課題/領域番号: 26420266
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 宇都宮大学
• 研究代表者: 古神 義則 宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10260473)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 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

研究成果の概要

薄型誘電体基板材料のミリ波帯における複素誘電率を評価できる測定技術を開発した。空洞共振器内の試料位置を変化させながら取得する複数の共振特性測定結果から、薄型誘電体試料の複素誘電率と空洞共振器の寸法、実効導電率を同時に取得する方法を考案し、測定用共振器の共振電磁界の計算を行った。実験用装置を試作し、提案手法の妥当性を確認するための評価実験を行った。

研究成果

• [雑誌論文] ccurate Evaluation Technique of Complex Permittivity for Low Permittivity Dielectric Films Using a Cavity Resonator Method in 60 GHz Band (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashi Shimizu, Shunsuke Kojima, Yoshinori Kogami
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Microw. Theory and Tech. 巻: vol.63, no.1 号: 1 ページ: 279-286
  • DOI: 10.1109/tmtt.2014.2375830
  • 査読あり
• [雑誌論文] 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)
  • 著者名/発表者名: 清水隆志, 霜田雄佑, 菊池幸市, 古神義則
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌C 巻: vol. J97-C, no. 12 ページ: 519-527
  • 査読あり
• [学会発表] 試料位置を可変とした空洞共振器の共振電磁界解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 古神義則, 清水隆志
  • 学会等名: 電気学会研究発表会資料 EDD-17-041, CMN-17-029
  • 発表場所: 宇都宮市
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] The Analysis of the Cylindrical Cavity Resonator where a dielectric plate is sandwiched asymmetrically (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Kogami, T. Shimizu
  • 学会等名: IEEJ The 5th International Smart City Workshop in Malaysia
  • 発表場所: マレーシア、プトラ
  • 年月日: 2017-03-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 清水隆志, 小島駿佑, 古神義則
  • 学会等名: 電子情報通信学会技報, vol.116, no.486, MW2016-200, pp.67-72
  • 発表場所: 岡山市
  • 年月日: 2017-03-03
  • 招待講演
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 古神義則, 清水隆志
  • 学会等名: 電子情報通信学会技報, vol. 116, no. 219, MW2016-89, pp.87-92
  • 発表場所: つくば市
  • 年月日: 2016-09-16
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 古神義則, 清水隆志
  • 学会等名: 電子情報通信学会技報, vol.116, no.153, MW2016-60, pp.129-134
  • 発表場所: 網走市
  • 年月日: 2016-07-22
• [学会発表] Experimental Study on the Appropriate Load Force on the Dielectric Plate in a Circular Cavity Resonator for the Complex Permittivity Measurement (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Mogami, N. Yamada, T. Shimizu, Y. Kogami
  • 学会等名: Proceedings of Thailand-Japan Microwave 2016 TJMW20165, FR2-08
  • 発表場所: タイ、バンコク
  • 年月日: 2016-06-08
  • 国際学会
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 古神義則, 清水隆志, 土屋広樹
  • 学会等名: 平成28年電気学会全国大会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 磯部陽貴, 清水隆志, 古神義則
  • 学会等名: 平成28年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2016-03-16
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 磯部陽貴, 清水隆志
  • 学会等名: 平成28年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2016-03-16
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 遠藤大軌, 清水隆志, 古神義則
  • 学会等名: 電子情報通信学会マイクロ波研究会
  • 発表場所: 小山市
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 土屋広樹, 山田直輝, 清水隆志, 古神義則
  • 学会等名: 電子情報通信学会マイクロ波研究会
  • 発表場所: 小山市
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 磯部陽貴, 清水隆志, 古神義則
  • 学会等名: 電子情報通信学会マイクロ波研究会
  • 発表場所: 川崎市
  • 年月日: 2015-06-25
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 土屋広樹, 小島駿佑, 清水隆志, 古神義則
  • 学会等名: 電気学会電子デバイス技術委員会研究会
  • 発表場所: 宇都宮
  • 年月日: 2015-06-05
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 山田直輝, 清水隆志, 古神義則
  • 学会等名: 電気学会電子デバイス技術委員会研究会
  • 発表場所: 宇都宮
  • 年月日: 2015-06-05
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 磯部陽貴, 清水隆志, 古神義則
  • 学会等名: 電気学会電子デバイス技術委員会研究会
  • 発表場所: 宇都宮
  • 年月日: 2015-06-05
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: [1]土屋広樹, 清水隆志, 古神義則
  • 学会等名: 2015電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 滋賀県草津市
  • 年月日: 2015-03-13
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: [4]小島駿佑, 土屋広樹, 清水隆志, 古神義則
  • 学会等名: 電子情報通信学会マイクロ波研究会
  • 発表場所: 秋田県秋田市
  • 年月日: 2014-10-24
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: [6]小島駿佑, 清水隆志, 古神義則
  • 学会等名: 2014電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 徳島県徳島市
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 土屋広樹, 清水隆志, 古神義則
  • 学会等名: 2014電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 徳島県徳島市
  • 年月日: 2014-09-11
• [備考] 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/