Вышедшие номера
Экспериментальное исследование пассивных электронных компонентов криогенной электроники
Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation , government-funded project, FSUN-2023-0007
Вольхин Д.И. 1, Новиков И.Л. 1, Вострецов А.Г. 1
1Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
Email: d.i.volkhin@mail.ru, novikov@corp.nstu.ru, ag_vost@mail.ru
Поступила в редакцию: 5 мая 2025 г.
В окончательной редакции: 5 мая 2025 г.
Принята к печати: 5 мая 2025 г.
Выставление онлайн: 21 августа 2025 г.

Представлены результаты измерений параметров коммерчески доступных пассивных электронных компонентов поверхностного монтажа: конденсаторов и индуктивностей в типоразмерах 0402 и 0201 при температурах 300, 77 и 4 K. Проведены измерения частотных зависимостей номинальных значений и параметров матрицы рассеяния. Значения электрической емкости конденсаторов поверхностного монтажа типа NPO, изготовленных по тонкопленочной технологии, при температурах 77 и 4 K показали отклонения менее 4 % от значения, измеренного при 300 K. Матрицы рассеяния данных типов конденсаторов при 77 и 4 K не имели существенных отклонений от значений, предоставленных производителем. Показано отклонение значения емкости конденсатора 120 pF поверхностного монтажа типа X7R более 30 %. Результаты измерений индуктивностей поверхностного монтажа, изготовленных по тонкопленочной технологии, при температурах 77 и 4 K показали изменение индуктивности на величину порядка 10 % при 77 K. Использованный авторами метод компенсации влияния измерительного тракта на величину индуктивности и параметры матрицы рассеяния при охлаждении до 4 K не позволил достоверно определить параметры индуктивностей при данной температуре, что требует проведения дальнейших исследований с использованием методов прецизионной калибровки. Ключевые слова: конденсаторы, индуктивности, пассивные электронные компоненты, криогенная электроника, матрица рассеяния конденсатора, матрица рассеяния индуктивности.
  1. M. Schmidt, M. von Helversen, M. Lopez, F. Gericke, E. Schlottmann, T. Heindel, S. Kuck, S. Reitzenstein, J. Beyer. J. Low Temp. Phys., 193, 1243 (2018). DOI: 10.1007/s10909-018-1932-1
  2. N. Oukhanski, M. Grajcar, E. Il'ichev, H.-G. Meyer. Rev. Sci. Instrum., 74, 1145 (2003). DOI: 10.1063/1.1532539
  3. N. Wadefalk, A. Mellberg, I. Angelov, M.E. Barsky, S. Bui, E. Choumas, R.W. Grundbacher, E.L. Kollberg, R. Lai, N. Rorsman, P. Starski, J. Stenarson, D.C. Streit, H. Zirath. IEEE Trans. Microwave Theory Tech., 51 (6), 1705 (2003). DOI: 10.1109/TMTT.2003.812570
  4. A.V. Gordeeva, V.O. Zbrozhek, A.L. Pankratov, L.S. Revin, V.A. Shamporov, A.A. Gunbina, L.S. Kuzmin. Appl. Phys. Lett., 110, 162603 (2017). DOI: 10.1063/1.4982031
  5. S. Weinreb, J. Bardin, H. Mani, G. Jones. Rev. Sci. Instrum., 80, 044702 (2009). DOI: 10.1063/1.3103939
  6. J. Clarke, F.K. Wilhelm. Nature, 453, 1031 (2008). DOI: 10.1038/nature07128
  7. G. Wendin. Rep. Prog. Phys., 80, 106001 (2017). DOI: 10.1088/1361-6633/aa7e1a
  8. Б.И. Иванов, M. Grajcar, И.Л. Новиков, А.Г. Вострецов, Е. Ильичев. Письма в ЖТФ, 42 (7), 90 (2016). [B.I. Ivanov, M. Grajcar, I.L. Novikov, A.G. Vostretsov, E. Il'ichev Tech. Phys. Lett., 42 (4), 380 (2016). DOI: 10.1134/S1063785016040076]
  9. M.J. Gong, U. Alakusu, S. Bonen, M. Dadash, L. Lucci, H. Jia, L. Gutierrez, W. Chen, D. Daughton, G.C. Adam, S. Iordanescu, M. Pasteanu, N. Messaoudi, D. Harame, A. Muller, R. Mansour, S. Voinigescu. In: IEEE Radio Frequency Integrated Circuits Symposium (RFIC, Boston, MA, USA, 111, 2019), DOI: 10.1109/RFIC.2019.8701847
  10. B. Patra, M. Mehrpoo, A. Ruffino, F. Sebastiano, E. Charbon, M. Babaie. IEEE J. Electron Devices Society, 8, 448 (2020). DOI: 10.1109/jeds.2020.2986722
  11. F. Teyssandier, D. Pr\^ele. In: Ninth International Workshop on Low Temperature Electronics --- WOLTE9 (Jun 2010, Guaruja, Brazil, 2010)
  12. H. Homulle, S. Visser, B. Patra, E. Charbon. Rev. Sci. Instrum., 89, 014703 (2018). DOI: 10.1063/1.5004484
  13. I.L. Novikov, D.I. Volkhin, A.G. Vostretso In: IEEE 3rd International Conference on Problems of Informatics, Electronics and Radio Engineering (PIERE) (Novosibirsk, Russian Federation, 300, 2024), DOI: 10.1109/PIERE62470.2024.10804918
  14. AVX capacitors ACCU-P series. Datasheet. URL: https://datasheets.kyocera-avx.com/Accu-P.pdf
  15. Kemet capacitors CBR series. Datasheet. URL: https://content.kemet.com/datasheets/KEM_C1030_ CBR_SMD.pdf
  16. Murata capacitors GJM series. Datasheet. URL: https://www.murata.com/en-us/products/capacitor/ ceramiccapacitor/overview/lineup/smd/gjm\#anchor-2
  17. Murata capacitors GRM series. Datasheet. URL: https://www.murata.com/en-global/products/capacitor/ ceramiccapacitor/overview/lineup/smd/grm
  18. Murata inductors. Chip coil (chip inductor) for Consumer equipment \& Industrial equipment LQP03TN02 Reference specification. URL: https://search.murata.co.jp/Ceramy/image/img/P02/ JELF243C-0015.pdf
  19. Murata inductors Chip coil (chip inductor) for Consumer equipment \& Industrial equipment LQP03HQ02 Reference specification. URL: https://search.murata.co.jp/Ceramy/image/img/P02/ JELF243C-0021.pdf
  20. B.I. Ivanov, D.I. Volkhin, I.L. Novikov, D.K. Pitsun, D.O. Moskalev, I.A. Rodionov, E. Il'ichev, A.G. Vostretsov. Beilstein J. Nanotechnol., 11, 1484 (2020). DOI: 10.3762/bjnano.11.131
  21. D.I. Volkhin, I.L. Novikov, A.G. Vostretsov In: IEEE 24th International Conference of Young Professionals in Electron Devices and Materials (EDM) (Novosibirsk, Russian Federation, 800, 2023), DOI: 10.1109/EDM58354.2023.10225128