Kurzer Überblick über Lithiumniobat-Kristalle und ihre Anwendungen – Teil 5: Anwendung des piezoelektrischen Effekts von LN-Kristallen

Kurzer Überblick über Lithiumniobat-Kristalle und ihre Anwendungen – Teil 5: Anwendung des piezoelektrischen Effekts von LN-Kristallen

Lithiumniobat-Kristall ist ein ausgezeichnetes piezoelektrisches Material mitfolgende Eigenschaften:hohe Curie-Temperatur, niedriger Temperaturkoeffizient des piezoelektrischen Effekts, hoher elektromechanischer Kopplungskoeffizient, geringer dielektrischer Verlust, stabile physikalische und chemische Eigenschaften, gute Verarbeitungsleistung und einfach herzustellender Kristall mit großer Größe und hoher Qualität.Verglichen mit dem üblicherweise verwendeten piezoelektrischen Kristallquarz,LNKristallhat höherSchallgeschwindigkeitzumB. zur Herstellung von Hochfrequenzkomponenten, verwendet werdenzu machenResonator, Wandler, Verzögerungsleitung, Filter usw.. die in zivilen Bereichen sehr beliebt sindMobilfunk, Satellitenkommunikation, digitale Signalverarbeitung, TV, Radio, Radar, Fernerkundung,und militärische Bereiche der ElektroGegenmaßnahmen, Zünder, Führung,etc..

Am weitesten verbreitetAnwendung von LN-Kristallist der Oberflächenwellenfilter (SAWF).Seit den 1970er JahrenMittelfrequenz-SAWF aus LNKristalle werden häufig in Farbfernsehgeräten, schnurlosen Telefonen, elektronischen Fernbedienungen usw. verwendet. Im Jahr 2010 haben sich mit der Anwendung von integrierten Silizium-Tuner-Chips ZF-Oberflächenwellenfilter in Fernsehgeräten grundsätzlich vom Markt zurückgezogen.Seit den 1980er Jahren hat sich die mobile Kommunikation von 2G auf 5G verlagert, und mobile Endgeräte müssen abwärtskompatibel sein.diese brachten aAnstieg der Nachfrage nachSAWF. Wenn zjedes Frequenzband benötigtszwei Filter, jedes TelefonWillebrauchen mehr als hundertSAWF. Most derse SAWF werden aus LN hergestellt orLithium-Tantalidie Kristalle. LN-Kristalle sind in SAWF-Geräten beliebter mitTemperaturkompensationAusführung (TCSAW).

Für piezoelektrische Anwendungen ist die Zusammensetzung vonLNKristall hat einen großen Einfluss auf die Schallgeschwindigkeit, und seine Schwankungsbreite muss streng kontrolliert werden. BWeil die Curie-Temperatur sehr empfindlich auf die Kristallzusammensetzung reagiert, alsoitwird oft verwendet, um die Konsistenz der Kristallzusammensetzung zu charakterisieren.Darüber hinaus wirkt sich die einzelne Domäne des Kristalls direkt auses istpiezoelektrische Eigenschaften.Tdeshalb,der SchlüsseltechnTechnische Spezifikationen der verwendeten LN-Kristalle in piezoelektrische Geräte inkledie Curie-Temperatur,Monopoldomänen,und interne Streupartikel,usw.. Im Kristall, diemechanische Welles mit längerer Wellenlänge sind nicht empfindlichdie Gitterfehlerwelche sind in der Skalaviel kleiner als die Wellenlänge. Die LN-Kristalle, die die Anforderung erfüllenpiezoelektrischAnwendung sind„akustisch“ genanntKlasse LNKristall".

Die Schnittrichtung der AkustikklasseLNKristall ist verwandtes istbestimmte Anwendung.Das Schneiden der Y-AchseLNKristall hat einen hohen elektromechanischen Kopplungskoeffizienten, aberhat wenigerAnwendung aufgrund der übermäßigen Erregung der Empfängerwelle.Der <1014>-Schneidkristall weist eine geringere Körperwellenanregung auf und wird weiter verbreitet verwendet(TCSAW ist eines der Beispiele). In der Ausrichtung von<1014>, Y-Achsedrehtgegen den Uhrzeigersinn 127.86° einrund um die X-Achse.Diese LN-Kristalle sindallgemein als 128°Y bezeichnetLNKristall.Und dazu,LNKristalls mit Schnittwinkel64°Y und 41°Ysindbesser geeignet für die Herstellung von Hochfrequenzprodukten.Zur Zeit,die Größe vonpiezoelektrischLN-Kristallhat 6 Zoll erreicht.

Darüber hinaus berichtete Lewis über den Einfluss des pyroelektrischen EffektsLNCrystal über die Herstellung von Oberflächenwellengeräten im Jahr 1982 und fand heraus, dass der pyroelektrische Effekt vonLNKristall führt zur Zerstörung von Elektrode und Kristall, was durch die Methode der hochohmigen Metallkurzschlusselektrode unterdrückt werden kann.1998 stellten Standifer et al.nahm die Methode der chemischen Reduktionsbehandlung an, um die Lichtabsorption von zu erhöhenLNKristall um das 1000-fache, verbessern Sie die Belichtungsqualität von schmaleren und feineren Linien während der Fotolithographie und erhöhen Sie den Kristall.sLeitfähigkeit um mehr als1×105 mal.Diese Methodezurückhaltensdie Beschädigung der Kreuzfingerelektrodesverursacht durch pyroelektrischen Effekt im Wärmebehandlungsprozess vonderOberflächenwellengeräte.DieLNDer nach diesem Verfahren hergestellte Wafer wird als „schwarz LNdieist weit verbreitet inSAWF.

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Postzeit: 18. Januar 2022