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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/2535| Modelado y Metodologías de Caracterización de Materiales Dieléctricos en Electrónica de Microondas | |
| Dora Alejandra Chaparro Ortiz | |
| Reydezel Torres-Torres | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Dielectrics Permittivity low loss conductivity PCB and SOI MOSFET | |
| El continuo avance tecnológico busca alcanzar velocidades de transmisión más altas y la miniaturización de los dispositivos, lo que provoca que algunos efectos antes considerados irrelevantes adquieran una gran importancia al degradar las señales que se transmiten en los sistemas de comunicación. De hecho, para los diseñadores los materiales utilizados en la fabricación de dispositivos y circuitos son fundamentales para garantizar la integridad de la señal y un correcto funcionamiento. Por lo tanto, es importante caracterizar y modelar las propiedades de los materiales ya que permite conocer sus limitaciones y además determinar la relación con la frecuencia. En este contexto, los materiales conductores, semiconductores y dieléctricos han sido ampliamente investigados y utilizados en múltiples aplicaciones tanto en entornos académicos como industriales. En esta tesis doctoral, el eléctrico es el objeto de estudio y está enfocado especialmente en la caracterización y extracción de las propiedades de los dieléctricos de muy baja pérdida, especialmente aquellos utilizados en plataformas de cómputo y circuitos integrados con aplicaciones en microondas. En este contexto, en el ancho de banda mencionado, es fundamental considerar la interacción de las ondas electromagnéticas con el material lo que permite evaluar el rendimiento de los dispositivos y circuitos. En lo que respecta a los materiales dieléctricos, esta interacción de las ondas electromagnéticas con el material da lugar a un efecto de dispersión y disipación asociados a las corrientes de polarización, resultado de la tendencia de los dipolos a alinearse en la dirección del campo eléctrico. No obstante, cualquier material que pueda ser mayormente categorizado como dieléctrico exhibirá, hasta cierto punto, propiedades conductoras debido a corrientes de carga libre. Estos efectos mencionados anteriormente, son los parámetros de interés que se desean caracterizar en este trabajo. En base a lo anteriormente dicho, en esta tesis se realiza un análisis teórico respaldado experimentalmente para la representación de la dispersión y la disipación en dieléctricos considerados de baja pérdida. En este sentido, se emplean mediciones de parámetros S en el rango de las microondas de prototipos de líneas de cinta de diferente ancho de trazo y longitud. Lo que permite desarrollar y proponer metodologías de extracción de la permitividad compleja y la tangente de pérdidas. The continuous technological advancement aims to achieve higher transmission speeds and device miniaturization, causing some effects previously considered irrelevant to gain significant importance by degrading signals transmitted in communication systems. In fact, for designers, the materials used in the manufacturing of devices and circuits are crucial to ensuring signal integrity and proper functionality. Therefore, it is important to characterize and model the properties of materials, as it allows understanding their limitations and determining their relationship with frequency. In this context, conductive, semiconductive, and dielectric materials have been extensively researched and used in various applications in both academic and industrial environments. In this doctoral thesis, the focus is on the electrical aspect, specifically on the characterization and extraction of properties of very low-loss dielectrics, especially those used in computing platforms and integrated circuits with applications in microwaves. In this bandwidth context, it is crucial to consider the interaction of electromagnetic waves with the material, allowing the evaluation of device and circuit performance. Regarding dielectric materials, this interaction of electromagnetic waves with the material results in a dispersion and dissipation effect associated with polarization currents, stemming from the tendency of dipoles to align in the direction of the electric field. Based on the considerations, this thesis undertakes a theoretically grounded experimental analysis for the representation of dispersion and dissipation in dielectrics considered to have low loss. In this regard, measurements of S parameters are employed in the microwave range for prototypes of microstrip lines with different trace widths and lengths. This approach allows for the development and proposal of methodologies for extracting complex permittivity and loss tangent. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2024-01 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Chaparro Ortiz, D. A., (2024), Modelado y Metodologías de Caracterización de Materiales Dieléctricos en Electrónica de Microondas, Tesis de Doctorado, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| ELECTRÓNICA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Electrónica |
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