Frequency Characteristics of Anodic Oxide Films: Effects of Anodization Valtage

  • Published : 1974.03.01

Abstract

Effects of anodization voltage on frequency characteristics of anodic oxide films on tantalum were analyzed based on the following impedance equatious : (equation omitted) Here $R_{f}$, $C_{f}$ and tan $\delta$$_{f}$ are equivalent series resistance in ohm, equivalent Belies capacitance in farad and dielectric loss, of anodic oxide films respectively Parameters P, $\tau$$_{ο}$, $\tau$$_{\omega}$, and Co are defined as follows: P=(d-w)/w, $\tau$$_{ο}$=$textsc{k}$$\rho$$_{ο}$, $\tau$$_{\omega}$=$textsc{k}$$\rho$$_{\omega}$, $C_{ο}$=$textsc{k}$A/d where d is the thickness of oxide film, $\omega$ is the diffusion layer thickness. $\rho$$_{ο}$ is the resistivity of oxide film at the interface of metal and the oxide, $\rho$$_{\omega}$ is the resistivity of oxide film at intrinsic region and A is the area of the film and $textsc{k}$=0.0885$\times$10$^{-12}$ $\times$dielectric constant, (in farad/cm). It was shown that dielectric loss and frequency dependence of equivalent series capacitance decrease as anodization voltage increases. This is a consequence of the fact that the thickness of diffusion layer increases a little with increasing anodization voltage whereas the total oxide thickness is proportional to the anodization voltage. The ngative deviation of measured values from tile relation, tan $\delta$$_{f}$=0.682 $\Delta$ $C_{f}$, was also discussed based on the Impedance equations given above. Here $\Delta$ $C_{f}$ is the change in capacitance between 0.1 and 1 KHZ.KHZ.Z.

아노다이징 전압이 탄탈양극산화피막의 주파수 특성에 미치는 영향을 다음 임피단스 식을 이용하여 분석하였다. (equation omitted) 여기서 $R_{f}$, $C_{f}$는 각각 양극산화피막의 등가직렬저항, 등가직련용량, 유전 손실이다. 파라데타 P, $\tau$$_{ο}$, $\tau$$_{\omega}$, Co는 다음과 같이 정의된다. P=(d-w)/w, $\tau$$_{ο}$=$textsc{k}$$\rho$$_{ο}$, $\tau$$_{\omega}$=$textsc{k}$$\rho$$_{\omega}$, $C_{ο}$=$textsc{k}$A/d 여기서 d는 양극산화피막의 두께, $\omega$는 화산층의 두께, $\rho$$_{ο}$는 금속과산화물의 계면에서의 산화물의 비저항, $\rho$$_{omega}$는 앙극산화피막의 진성영역에서의 비저항, A는 양극산화 피막의 면적이며, $textsc{k}$=0.0885$\times$$10^{-12}$ $\times$유전상수(in farad/cm). 등가직렬용량의 주파수에 따른 변화와 유전손실은 아노다이징전압이 증가함에 따라 감소하였다. 이 현상은 산화피막의 화산충의 두께가 아노다이징전압이 증가함에 따라 약간 증하는반면 선화피막 전체두께는 아노다이징전압에 비례하여 증가한다는 사실 때문이다. 실험측정치가 tan$\delta$$_{f}$=0.682$\Delta$ $C_{f}$ 관계식으로부터 부로 이탈하는것을 위의 임피단스식에 바탕을 두고 검토하였다. 여기서 $\Delta$ $C_{f}$는 0.1과 1KHZ 사이에서의 용량변화이다.이다.다.

Keywords