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.     

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一、声表面波技术 108 沿两种材料间的ZnO层传播的界面声波——入野俊夫:《电子情报通信学会论文誌(日文),1987:J70-C(1)59—68 研究了在SiOz/ZnO/SiO_2、SiO_2/ZnO/硼硅酸玻璃和SiO_2/ZnO/(z-x)Si等一些三层结构中的ZnO薄膜上传播的SAW与ZnO膜厚的关系。亦分析了不同器件结构中的机电耦合系数,测得了延迟线的临界温度,根据实验结果可选择适于制作SAW器件的ZnO基片。 109 采用ZnO/ AlN/玻璃基片的高耦合高速度SAW—Shiosaki T.:1985 Ultrason Symp.Proc.,186—191 报道了与三层结构SAW器件中的SAW传播有关的各种特性。在Kovar玻璃基片上制作了AlN压     

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(一) 声表面波技术 211 AlPO_4中温度补偿取向的SAW性能研究——(Bailey D. S. et al.)《Electronic~s Letters》18 4 (1982) 168—170 实测了三个单旋转切两个双旋转切AlPO_4中的SAW传播速度的温度变化及电声耦合常数。用获得的最佳数据将实验结果与计算值作了比较,两者一致。指出了用于温度稳定器件的材料的电势。AlPO_4的耦合常数远远大于石英的耦合常数。     

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(一)声表面波技术106 日本的SAW材料与器件——(柴山乾夫)《Ferroelectrics》421—4(1982)153—9介绍目前用于SAW器件的材料,包括石英、LiNbO_3、LiTaO_3,陶瓷和层状结构,以及这些材料在各种滤波器结构中的应用.还介绍了不同频率下叉指换能器的体波和表面波激励性能的全息显示.(宗)107 GaAs SAW延迟温度系数——(Webster K.T.)《1981 Ultras.Symp.Proc.》360—3     

用作SAW器件的Li_2B_4O_7单晶的生长和性能

用提拉技术沿X轴和Z轴成功地生长了直径达45mm的Li_2B_4O_7,单晶.确定了它基本的物理和化学性能,并且从理论上和通过实验研究了不同的表面取向及SAW传播方向的科SAW性能.发现旋转X轴(不同角度)切型和Z轴传播方向有几种适于SAW谐振器和窄带带通SAW滤波器的有用的基片取向,其SAW传播延迟时间是温度的抛物线函数,SAW耦合系数k~2约为1%.当SAW在旋转X-28°切片上沿Z方向传播时,20℃时的延迟温度系数(TCD)为零,二次TCD为0.27ppm/℃~2,k~2为0.8%,SAW速度V_s为3470m/s.体波假信号响应比SAW基频响应低20dB.     

制作声表面波TV中频滤波器的L_iT_aO_3晶体

批量生产L_iT_aO_3晶体的工艺技术现已建立起来了。这一工艺成本低廉,生长的L_iT_aO_3晶体能够用来制作声表面波(SAW)电视中频滤波器。用提拉法,在铂—铑坩埚中已成功地沿α轴拉制出用于SAW的L_iT_wO_3单晶直径达62—75mm,长度为130mm。具有水平取向的圆形x切刈基片是在圆柱晶锭上切出的,厚度为500μm。如果声表面波在x切割基片上沿112°y传播,则可以把体波寄生信号响应抑制到-40dB以下。它具有低的温度系数(～18ppm/℃)和合适的耦合常数(K~2～0.75%)。实际应用证明,声表面波的各种特性不受晶体中杂质(铑)浓度以及L_i与T_a的组份比的影响,但却对电畴反转是否充分很为敏感。     

声表面波谐振器应用与市场

一、前言 声表面波(SAW)谐振器作为频率源器件,在高频电路应用中具有独特的优势,应用领域十分广阔。SAW谐振器是一种高新器件,许多电路工程师对其不热悉,给推广应用带来了一定的困难,需要通过应用开发,引导和培育市场,从而形成规模市场。 二、SAW谐振器基本原理、性能及等效电路 1.基本原理 声表面波是传播在压电晶体表面的机械波,其声速仪为电磁波速的十万分之一,故采用微电子技术制作的声表面波器件体积小重量轻,易于规模生产。单端对声     

SAW器件在移动通信领域中的发展

声表面波(Surface Acoustic Wave缩写为SAW)器件目前已发展到包括SAW滤波器、谐振器、延迟线、相关器、卷积器、移相器和存储器等在内的100余个品种。 SAW器件是近代声学中的表面波理论、压电学研究成果和微电子技术有机结合的产物。所谓SAW,是在压电固体材料表面产生和传播、且振幅     

用SAW延迟线振荡器探测微量化学气体

证明了SAW延迟线振荡器的谐振频率对淀积在延迟线表面上的有机薄膜很敏感。理论指出SAW器件对质量负载的灵敏度取决于谐振频率的平方。用谐振频率为31,51和112MHz涂有严格控制成分及厚度的有机膜的器件对这个关系进行了实验研究。若器件用上合适的吸附性涂层,可将SAW振荡器的质量灵敏度用于制造非常灵敏的化学传感器。从工作频率为290MHz的SAW延迟线振荡器(是迄今所报道过的最高频率的SAW化学传感器)得到的结果表明,要对浓度大体低于1×10~(-4)(以体积计)的有机气体进行快速探测是容易办到的。     

SAW滤波器的市场及发展

声表面波 SAW ( Surface AcousticWave)是在压电基片材料表面产生和传播、且振幅随深入基片材料的深度增加而迅速减小的弹性波。SAW滤波器的基本结构是在具有压电特性的基片材料抛光面上制作两个声电换能器——叉指换能器 ( IDT)。它采用半导体集成电路的平面工艺 ,在压电基片表面蒸镀一定厚度的铝膜 ,把设计好的两个 IDT的掩膜图案 ,利用光刻方法沉积在基片表面 ,分别作输入换能器和输出换能器。其工作原理是 :输入换能器将电信号变成声信号 ,沿晶体表面传播 ;输出换能器再将接收到的声信号变成电信号输出。SAW滤波器的主要特点是 …     

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(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)     

声表面波滤波器理论研究进展

为使声表面波(SAW)滤波器技术向更高的频段发展,对SAW滤波器的基础理论进行了分析：展示了压电材料压电效应(逆压电效应)的产生机理,并通过例子对比说明压电材料的晶体结构属性。介绍了重要的物理量机电耦合系数以及SAW传播的物理机理;重点推导了SAW在压电介质中的传播性质,并同非压电介质的传播特性进行了对比。得出SAW在压电介质中是非色散波,存在3个方向的质点位移分量;压电薄膜中SAW是色散波,且压电薄膜使得声表面波速度发生变化。     

可调的声表面波(SAW)滤波器

最近 ,美国新泽西州 Rutgers大学的朱家华 ( Jianhun Zhu)等人研制出一种可调的声表面波 ( SAW)滤波器。这种器件由表面波传播通道中并联的 1 1个叉指换能器组成。通过选择或组合不同的叉指换能器来实现不同的 SAW滤波器结构 ,从而达到其中心频率和 3d B带宽这二者的可调性。例如 ,通过 RF开关 ,可使SAW滤波器的中心频率达到 1 2 6.8～ 1 99.1 MHz,而其 3d B带宽范围可从 1 8.8～ 58.9MHz。这种可调的 SAW滤波器 ( TSF)可以在自适通讯和雷达系统中获得广泛的应用。在扩频通讯系统中 ,可调 SAW滤波器能够起消除干扰的前置滤波器…     

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281 用SAW延时差器件(DDD)作VHF/UHF频率测量——(Wecd R. B.)《APL》4012(1982)1010—2 这种SAW DDD可以精确测量两个rf信号的相对延时或相位。它的关键元件是一个SAW抽头延迟线,它可敏感两个相对传播的声波所引起的干涉图形。     

制作在AlN外延膜上的零温度系数SAW器件

为将零温度系数SAW器件与有源半导体器件集成在一块芯片上,需采用新的薄膜技术,这种结构拟称为Si/蓝宝石或Si基片射频集成电路(RFIC)。AlN薄膜由于具有高的SAW速度,所以适用于工作频率达千兆赫以上的SAW器件。已制成了工作频率达1GHz以上的AlN/蓝宝石结构的零温度系数SAW延迟线。本文讨论下述研究工作的近况:(1)材料生长及AlN材料常数的估价;(2)SAW传播损耗及色散与频率和膜厚的关系;(3)AlN薄膜的质量对延时温度系数的影响;(4)AlN薄膜在RF电路集成化中的潜在应用;(5)温度对SAW相关器性能的影响。     

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一、声表面波技术 118 SAW器件的最新动向——Watanabe T.:NEC Res.Dev.,1988;(88)1—11 介绍了高性能SAW器件研制的最新技术动向,发现了温度系数极小的SAW器件用晶体切割面,制成了可导出最佳解(为获得所期望的频响特性)的计算机辅助设计工具,探明了器件微型化工艺极限。采用电子束注入法试制了光纤通讯系统用3.99GHz定时滤波器,文章还介绍了其他一些SAW器件的应用。     

抽指延迟线型声表面波温度传感器

介绍一种在128°转Y-Z铌酸锂压电晶体材料上研制的新型温度传感器的原理、设计、制造及其特性.与一般温度传感器输出的量是模拟量所不同的.它的输出是频率数字量,故具有很高的灵敏度、分辨率.也可实现与计算机的直接连接,实验结果表明:用抽指型延迟线振荡器研制的声表面波(SAW)温度传感器的灵敏度为—6kHz/C,且具有好的线性.适用于高精度检测.     

TriQuint发布多种高性能SAW滤波器

表面波SAW(Surface Acoustic Wave)是在压电基片材料表面产生并传播的弹性波,其振幅随深入基片材料的深度增加而迅速减少.SAW滤波器的作用在于抑制电子设备高次谐波、发射漏泄信号、镜像信息、以及各类寄生杂波干扰等.     

国外简讯

为了满足小型便携电话、传呼机、无绳电话以及其它移动通讯设备的需求,用于这些设备的SAW器件体积越来越小.目前,日本最小的HT—9000便携电话体积仅110cm~3,重190g.这种超小型便携电话使用4个TQS—737型射频SAW滤波器.用于便携式电话80～100MHz频段的SS一13072型中频SAW滤波器的大小为13mm×7mm×2mm.用于传呼机250～500MHz频段的SS—972型大小为9mm×7mmc2mm,用于便携和无绳塞电话800～1000MHz频段的SS—541射频SAW滤波器的大小仅为5mm×4mm×1mm.这些型号的SAW滤波器都是表面装配式,不但小而轻,而且高度可靠,完全能承受再流焊.     

SAW滤波器的市场前景及发展趋势

声表面波SAW(Surface Acoustic Wave)就是在压电基片材料表面产生并传播、且其振幅随深入基片材料的深度增加而迅速减少的弹性波。SAW滤波器的基本结构是在具有压电特性的基片材料抛光面上制作两个声电换能器——叉指换能器(IDT)。它采用半导体集成电路的平面工艺,在压电基片表面蒸镀一定厚度的铝膜,再把设计好的两个IDT的掩膜图案,利用光刻方法沉积在基片表面,分别用作输入换能器和输出换能器。其工作原理是:输入换能器将电信号变成声信号,沿晶体表面传播,输出换能器再将接收到的声信号变成电信号输出。