Cite this article as:

Usanov D. A., Skripal A. V., Ponomarev D. V., Latysheva E. V., Feklistov V. B. Waveguide-dielectric Resonance in Systems with Nanometer Metal Layer on Dielectric Substrate. Izvestiya of Saratov University. New series. Series Physics, 2016, vol. 16, iss. 2, pp. 86-90. DOI: https://doi.org/10.18500/1817-3020-2016-16-2-86-90


UDC: 
621.372.2: 620.179
Language: 
Russian

Waveguide-dielectric Resonance in Systems with Nanometer Metal Layer on Dielectric Substrate

Abstract

High sensitivity of an electromagnetic wave transmission spectra to change the thickness of the nanometer metal layers on dielectric plates in the case of the waveguide-dielectric resonance emergence due to the waveguide cross section is partially filled across the width and asymmetrically occupied relative to its middle by the investigated structure has been established. The microwave method of measurements the metal films thickness in the layered metal-dielectric structures which are partially filling the cross section of the waveguide has been theoretically and experimentally justified.

References

1. Гершензон Е. М., Литвак-Горская Л. Б., Плохова Л. А., 3арубина Т. С. Методы определения параметров полупроводников и полупроводниковых пленок на СВЧ // Полупроводниковые приборы и их применение / под ред. E. А. Федотова. М. : Сов. радио, 1970. Вып. 23. С. 3‒48.

2. Усанов Д. А. СВЧ-методы измерения параметров полупроводников. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 1985. 55 с.

3. Арапов Ю. Г., Давыдов А. Б. Волноводные методы измерения электрофизических параметров полупроводников на СВЧ // Дефектоскопия. 1978. № 11. С. 63–87.

4. Asfar M. N., Birch J. R., Clarke R. N. The Measurement of the Properties of Materials // Proc. IEEE. 1986. Vol. 74, № 1. P. 183–199.

5. Усанов Д. А., Горбатов С. С. Эффекты ближнего поля в электродинамических системах с неоднородностями и их использование в технике СВЧ. Сара- тов : Изд-во Сарат. ун-та, 2011. 392 с.

6. Усанов Д. А., Скрипаль А. В., Абрамов А. В., Боголюбов А. С. Измерения толщины нанометровых слоев металла и электропроводности полупроводника в структурах металл–полупроводник по спектрам отражения и прохождения электромагнитного излучения // ЖТФ. 2006. Т. 76, вып. 5. С. 112–117.

7. Dmitry Usanov, Alexander Skripal, Anton Abramov, Anton Bogolubov, Vladimir Skvortsov, Merdan Merdanov. Measurement of the Metal Nanometer Layer Parameters on Dielectric Substrates using Photonic Crystals based on the Waveguide Structures with Controlled Irregularity in the Microwave Band // Proc. of 37rd European Microwave Conference. Munich, Germany, 2007. P. 198–201.

8. Никитов С. А., Гуляев Ю. В., Усанов Д. А., Скрипаль А. В., Пономарев Д. В. Определение проводимости и толщины полупроводниковых пластин и нанометровых слоев с использованием одномерных СВЧ фотонных кристаллов // Докл. Академии наук. 2013. Т. 448, № 1. С. 35‒37.

9. Усанов Д. А., Никитов С. А., Скрипаль А. В., По- номарев Д. В., Латышева Е. В. Многопараметровые измерения эпитаксиальных полупроводниковых структур с использованием одномерных сверхвысо- кочастотных фотонных кристаллов // Радиотехника и электроника. 2016. Т. 61, № 1. С. 45–53.

10. Усанов Д. А., Мерданов М. К., Скрипаль А. В., Пономарев Д. В. СВЧ фотонные кристаллы. Новые сферы применения // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Физика. 2015. Т. 15, вып. 1. С. 57–73.

11. Yablonovitch E., Gimitter T. J., Meade R. D., Rappe A. M., Brommer K. D., Joannopoulos J. D. Donor and acceptor modes in photonic band structure // Phys. Rev. Lett. 1991, Dec. Vol. 67, № 24. P. 3380.

12. Belyaev B. A., Voloshin A. S., Shabanov V. F. Study of Q-factor of impurity mode resonance in microstrip model of 1D-photonic crystal // Doklady Physics (Doklady Akademii Nauk). 2005. Vol. 403, № 3. P. 319.

13. Занин В. И., Усанов Д. А., Феклистов В. Б. Определение электрофизических параметров полупроводника волноводным резонансным методом // Электродинамика слоисто-неоднородных структур СВЧ : межвуз. сб. науч. ст. Самара : Самар. ун-т, 1995. С. 88–99.

Short text (in English): 
Full text (in Russian):