SAW器件用的L_1TaO_3单晶的生长

用提拉技术并用经济的Pt-Rh坩埚代替高价的Ir坩埚能成功地生长了直径2.5—3.0吋长约4—5吋的大的“SAW级”LiTaO_3单晶.由于坩埚中的Rh杂质使生长的晶体呈深褐色到浅黄色.测定了光吸收、Rh杂质浓度和生长状态之间的共系并进行了讨论,并与Ir坩埚生长的晶体作了比较.从组分变化、SAW特性的再显性、器件制作的适用性等方面断定生长大晶体比较经济,这种晶体的质量可满足SAW器件的应用     

SAW用的LiTaO_3单晶的生长

X切割112°YLiTaO_3单晶是用作TV-IF滤波器的最有用的基片材料之一。为了生长供SAW器件使用的LiTaO_3单晶,用提拉法研究了大直径低成本的LiTaO_3单晶的生长条件。用廉价的Pt-Rh坩埚成功地生长出了直径40—50毫米、长50—60毫米的大的LiTaO_3单晶。测量了室温下LiTaO_3单晶的弹性、压电和介电常数。     

文摘选辑

(一)单晶和薄膜材料102 LiTaO_3单晶的生长——(Simecek V.)《Kristall u Technik》14 6 657—60 1979用提拉法和Pt坩埚生长了LiTaO_3,它用于扩散Nb的光波导.103 Pb_3Ge_3O_(11)单晶的开关特性——(Blum-berg H.)《Kristall u Technik》14 8 985—9 1979     

文摘选辑

(一)单晶和薄膜材料.152 LiTaO_3单晶的生长——(东京芝浦电器)《日本公开特许》79-97595大直径LiTaO_3压电单晶可用于电视中频声表面波滤波器,它可在13大气压以上的非氧化性气氛(如N_2)中生长,增加气压可减少Li_2O对的蒸发.     

使用LiTaO_3单晶的SAW器件

用LiTaO_3单晶片制成了诸如SAW电视中频滤波器、电视广播发射机残余边带滤波器及用于视频磁带录像调谐器的SAW谐振器等多种SAW器件.这些器件现已投入批量生产和实际应用.它们的突出特点是温度稳定性好、传输损耗小、杂波响应小、重复性可靠性高并且适于批量生产.这一些远优于用其它材料作基片的器件,能很好地满足信息处理和通讯系统电子线路设计的要求.在这些成就中,在X切LiTaO_3晶体基片上发现的一种传输方向以及SAW级的LiTaO_3单晶生长技术的改进都起了极重要的作用.当SAW在X切的基片上沿旋转Y112°传播时,体波响应可抑制到-40分贝以下并且有很低的温度系数(～18ppm/℃)和适当的耦合系数(K~2约为0.75%).用铂铑坩埚和提拉技术沿X轴生成的SAW级的LiTaO_3单晶长达130毫米,直径达62—75毫米.     

低损耗LiTaO_3单晶的介电和热释电性能

用Sawyer电滞电桥测得了室温下LiTaO_3单晶的电滞回线,由此算得自发极化强度P_s=50±25μC/cm~2,矫顽场强E_o=1.8×10~4 V/cm。测量了用提拉法生长的LiTaO_3单晶的介电常数、介电损耗和热释电系数。测量结果表明,LiTaO_3单晶的介电损耗tanδ可以低达3×10~(-4),适用于制作热释电红外探测器。极化条件对热释电系数的影响很大,极化良好的晶体在室温下的热释电系数为2.2×10~(-8)C/cm~2·K。     

文摘选辑

(一)表声面波技术061 LiTaO_3单晶的SAW器件—(Hito-shi Hirano)《Ferroelectrics》421/4(1982)203—14用LiTaO_3单晶制作的SAW TV-IF滤波器,TV广播发射机用VSB滤波器,VTR调谐器用SAW谐振器等,都大量生产和投入实用.它们具有比用其它基片材料低的温度特性,传播损耗小、假响应小并有良好的重现性和可靠性.适用于信息处理和通信系统的要求.当SAW在X-切片上沿着Y-112°传播时,体波假响应信号可抑制到-40dB以下,温度系数～18ppm/℃.耦合系数(k~2)～0.75%.(声)     

用感应加热生长LiTaO_3单晶的温场

拉制大直径LiTaO_3晶体,必须要低温梯状态的热场。本文叙述了高频感应加热对坩埚形状、后加热器、热反射罩、保温材料等的选择与设计。用园柱形坩埚、Pt-Rh反射罩及辅助加热环,能获得比较理想的低温梯状态的热场,成功地生长出φ42×55毫米、重约700克的大的LiTaO_3单晶。     

非线性光学及功能晶体

用高频感应加热提拉法首次获得具有调制结构(一维周期性铁电畴)的LiTaO_3晶体。周期性的铁电畴其间距近似等于相干长度Lc,利用LiTaO_3晶体的d_(33)非线性系数首次实现了1.06μm的准位相匹配。E2调制结构LiTaO_3晶体中的生长条纹与周期性电畴     

微波声体波延迟线

本文介绍了在2—4GHz频率范围声体波延迟线的设计.该器件是在Al_2O_3单晶或LiTaO_3棒端面上溅射ZnO压电薄膜组成的一维纵向振动换能器结构.器件典型参数值为:中心频率2—3.4GHz;延时2—3μs,插损35—55dB;电压驻波比小于3.5,带宽10—20%.     

SAW器件用100毫米LiTaO_3单晶片

采用LiTaO_3单晶基片的SAW器件,自1977年首次实现电视用SAWIF滤波器的商品化以来,对以SAWIF滤波器和VTR用SAW振子为中心的SAW器件的需求量迅速增加.图1为全世界民用SAW器件的生产发展和对今后需求量的预测.     

电化反应生成钽酸锂薄膜及其探测器

根据热电器件的理论分析,减薄晶片厚度将提高器件性能。我们提出了用薄钽箔在熔融的LiNO_3中,加阳极电压进行电化反应获得LiTaO_3薄膜的设想,并用4～5微米钽箔电化反应形成了11.5～14.5微米厚的以[110]为择优取向的多晶LiTaO_3薄膜。x光衍射物相分析表明薄膜的粉末与单晶LiTaO_3粉末类同。随钽箔的减薄,LiTaO_3膜有进一步减到几微米的可能,而无需衬底,也有获得大面积厚度均匀的薄膜的可能,且具有工艺简单、经济等优点。在110℃用斩波极化方法使膜初步获得极化,做成器件后,测得D~*(500K,60,1)为5.5×10~6厘米.赫~(1/2)/瓦。讨论了反应机理及影响薄膜择优取向的因素,提出了改进工艺进一步提高器件性能的途径。     

LiTaO3热释电红外CCD图象传感器

通过热释电 LiTaO_3单晶与硅 CCD 结合研制成功64×32室温工作的CCD 红外图象传感器。LiTaO_3晶片用液态甘油粘附在硅 CCD 上,控制 MOS 栅的电荷注入。液态甘油介电常数大、热导率小、绝缘强度高。该 CCD 具备红外响应的基本特性,以其作了简单的摄象试验。     

用于表面波器件的LiTaO_3晶体的生长

使用廉价的Pt/Rh坩埚代替贵重的铱坩埚,用提拉法能成功地生长出大的“表面波级”单晶,直径可达2.5～3.0英寸,长4～5英寸。由于坩埚中铑杂质的原因,长出晶体的颜色是从深褐色到浅黄色。对于光吸收、Rh杂质浓度和生长情况之间的关系进行了研究和讨论,并与从铱坩埚生长晶体的情况进行了比较。为了用廉价生长的大单晶做器件,所以对晶体组分的变化,表面声波(SAW)性质的重复性和可靠性进行了检验,发现这种晶体非常适合于SAW器件的应用。     

文摘选辑

1 声表面波技术 280 SAW器件——采用高耦合压电单晶的压电器件——藤原嘉朗:1990:21(102)pp.38—40 采用机电耦合系数较大的36°YX—LiTaO_3基片制作了能阱型SAW谐振器。本文叙述了采用这种谐振器制作的具有宽的频率可变宽度和高的温度稳定性的压控振荡器(VCO),调制畸变率小和S/N比大的调制器,以及宽带定时取样滤波器,这些产品的工作频率范围为50—300MHz。     

国外简讯

十年前,日本便已开始制作民用市场需要的FM立体声和TV接收机用SAW器件。1975年村田采用PZT压电陶瓷基片首先制成FM立体声调谐10.7MHz SAW滤波器。接着东芝等公司采用三种基本材料(LiNb0_3、LiTaO_3和PZT)制成彩电用45MHz、58MHzSAW滤波器,其中东芝采用温度系数好和成本低的LiTaO_3单晶作基片。村田与京都大学协作首先采用平面磁控溅射大量生产ZnO/玻璃层状结构作基片制作TV用SAW滤波器。迄今累计这种ZnO薄膜滤波器已突破1亿只。     

文摘选辑

(一)单晶和薄膜材料208 提拉法晶体生长中转动的影响——(Riley N.)《Jour.Cryst.Growth》47 4557—67 1979提出了一个从熔体生长单晶时有关晶体及坩埚转动影响的模型,按许密特数求解,并研究了晶体-熔体界面上影响生长的条件.     

热释电红外敏感器

在红外敏感器中对热释电方式这一说法,外行人听来也许不习惯.它是利用铁电材料的热释电效应制成的(见图1及表1).早在1946年就知道了这种现象,而作为实用探测器是从1960年才开始的.首先实用化的是有机物TGS(三硫化甘氨酸),但是,它有客易潮解和居里点低的缺点.之后又发现了优良的单晶,现在用LiTaO_3和SBN(铌酸锶钡)制作的探测器也已经实用化.另外,最近也有用PVF_2有机薄膜制作探测器的报导.     

文摘选辑

(一)晶体和薄膜材料239 杂质对锗酸锂压电性的影响——(D.S.Robertson)《I.Phys.D》1979 124611-7用提拉法生长了Li_2GeO_3单晶,有的掺入少量Si和Mg,测量了—40—100℃间的弹性、压电和介电矢量,当熔体中SiO_2 2%及MgO>1%时晶体质量显著下降,讨论了这种晶体在声表面波方面的应用.     

硼硅酸锂玻璃陶瓷的压电性质

通过使样品在某一温度梯度的条件下结晶的办法可制造出具有定向排列微晶结构的Li_2O—SiO_2—B_2O_3系统的玻璃陶瓷。本文报道了这种玻璃陶瓷的压电和机电性质。该系统的某些组成显示了出具有比LiTaO_3单晶更优良的谐振频率温度系数。文中还阐述了制造玻璃陶瓷压电振子的优点及把它们用于声表面波器件的可能性。