Кратък преглед на кристала на литиев ниобат и неговите приложения – Част 5: Приложение на пиезоелектричния ефект на LN Crystal

Кратък преглед на кристала на литиев ниобат и неговите приложения – Част 5: Приложение на пиезоелектричния ефект на LN Crystal

Кристалът от литиев ниобат е отличен пиезоелектричен материал сследните свойства:висока температура на Кюри, нисък температурен коефициент на пиезоелектричен ефект, висок коефициент на електромеханично свързване, ниска диелектрична загуба, стабилни физични и химични свойства, добра производителност на обработка и лесен за приготвяне голям размер и висококачествен кристал.В сравнение с често използвания пиезоелектричен кристален кварц,LNкристалима по-високаскорост на звуказаподготовката на високочестотни компоненти, така че може да се използвада правярезонатор, трансдюсер, линия за забавяне, филтър и др.. които имат много популярно приложение в цивилните райони намобилни комуникации, сателитни комуникации, цифрова обработка на сигнали, телевизия, радио, радар, дистанционно наблюдение,и военни области на елпротиводействие, предпазител, насочване,и т.н..

Най-широкоприлагане на LN кристале филтърът за повърхностни акустични вълни (SAWF).От 1970 г.средночестотен SAWF, изработен от LNКристал са били широко използвани в цветни телевизори, безжични телефони, електронни дистанционни управления и т.н. През 2010 г., с прилагането на интегрирани чипове със силициев тунер, филтрите за повърхностни вълни IF в телевизорите основно се оттеглиха от пазара.Sот 80-те години на миналия век мобилните комуникации преминаха от 2G към 5G и мобилният терминал трябва да има обратна съвместимост,тези донесоха aнарастване на търсенето заSAWF. Ако двсяка нужда от честотна лентаsдва филтъра, всеки телефонщесе нуждаят от повече от стоSAWF. Mост отSAWF са направени от LN orлитиев танталiте кристали. LN кристалът е по-популярен в SAWF устройствата стемпературна компенсациядизайн (TCSAW).

За пиезоелектрични приложения, съставът наLNкристалът има голямо влияние върху скоростта на звука и неговият диапазон на флуктуации трябва да бъде строго контролиран. Bтъй като температурата на Кюри е много чувствителна към кристалния състав, така чеitчесто се използва за характеризиране на консистенцията на кристалния състав.В допълнение, единичният домейн на кристала ще засегне пряконеговотопиезоелектрични свойства.Tето защо,ключъттехнспецификации на LN кристали, използвани в стриезоелектрични устройства вклeтемпературата на Кюри,монополни домейни,и вътрешни разсейващи частици,и т.н.. В кристала тезимеханична вълнаs с по-голяма дължина на вълната не са чувствителни къмдефекти на решеткатакоито са в скалатамного по-малък от дължината на вълната. LN кристалите, които отговарят на изискването запиезоелектриченприложение санаречен „акустиченклас LNкристал”.

Посоката на рязане от акустичен класLNкристалът е свързан снеговотоконкретно приложение.Рязане по оста YLNкристалът има висок електромеханичен коефициент на свързване, ноима по-малкоприложение поради прекомерното възбуждане на реципиентната вълна.Режещият кристал <1014> има по-малко възбуждане на телесната вълна и е по-широко използван(TCSAW е един от примерите). В ориентацията на<1014>, Y-оссе въртиобратно на часовниковата стрелка 127.86° aкръг на X-ос.Тези LN кристали саобикновено наричан 128°YLNкристал.В допълнение,LNкристалs с ъгъл на рязане64°Y и 41°Yсапо-подходящи за приготвяне на високочестотни продукти.Понастоящем,размерът напиезоелектриченLN кристале достигнал 6 инча.

В допълнение, Луис съобщава за влиянието на пироелектричния ефект наLNкристал при подготовката на устройства за повърхностни акустични вълни през 1982 г. и установи, че пироелектричният ефект наLNкристалът води до разрушаване на електрода и кристала, което може да бъде потиснато чрез използване на метода на метален електрод с късо съединение с висока устойчивост.През 1998 г. Standifer et al.възприе метода за химическо редуциране, за да увеличи поглъщането на светлинаLNкристал с 1000 пъти, подобрява качеството на експониране на по-тесни и фини линии по време на фотолитография и увеличава кристала.sпроводимост с повече от1×105 пъти.Този методсдържайтеsповреда на напречния пръстен електродsпричинено от пироелектричен ефект в процеса на топлинна обработка нанаустройства за повърхностни акустични вълни.ВLNвафла, приготвена по този метод, се нарича „черен LNкойтое бил широко използван вSAWF.

LN Crystal-WISOPTIC LN晶体

Висококачествени LN кристали, произведени в къщата на WISOPTIC (www.wisoptic.com)


Час на публикация: 18 януари 2022 г