Đánh giá ngắn gọn về tinh thể Lithium Niobate và các ứng dụng của nó - Phần 5: Ứng dụng của hiệu ứng áp điện của tinh thể LN

Đánh giá ngắn gọn về tinh thể Lithium Niobate và các ứng dụng của nó - Phần 5: Ứng dụng của hiệu ứng áp điện của tinh thể LN

Tinh thể liti niobat là một vật liệu áp điện tuyệt vời vớicác thuộc tính sau:nhiệt độ Curie cao, hệ số nhiệt độ thấp của hiệu ứng áp điện, hệ số ghép cơ điện cao, tổn thất điện môi thấp, tính chất vật lý và hóa học ổn định, hiệu suất xử lý tốt, dễ điều chế tinh thể kích thước lớn và chất lượng cao.So với thạch anh tinh thể áp điện thường được sử dụng,LNpha lêcó cao hơnvận tốc âm thanhviệc chuẩn bị các thành phần tần số cao, vì vậy có thể được sử dụngđể làm chobộ cộng hưởng, bộ chuyển đổi, dòng trễ, bộ lọc, v.v.. được ứng dụng rất phổ biến trong các lĩnh vực dân sự củathông tin liên lạc di động, truyền thông vệ tinh, xử lý tín hiệu kỹ thuật số, TV, radio, radar, viễn thám,và các khu vực quân sự của điệncác biện pháp đối phó, thúc đẩy, hướng dẫn,Vân vân..

Rộng rãi nhấtứng dụng của tinh thể LNlà bộ lọc sóng âm bề mặt (SAWF).Kể từ những năm 1970,SAWF tần số trung bình được tạo ra từ LNPha lê đã được sử dụng rộng rãi trong TV màu, điện thoại không dây, điều khiển từ xa điện tử, ... Năm 2010, với việc ứng dụng chip tích hợp bộ điều chỉnh silicon, bộ lọc sóng bề mặt IF trong TV đã cơ bản rút khỏi thị trường.Svào những năm 1980, truyền thông di động đã chuyển từ 2G sang 5G và thiết bị đầu cuối di động phải có khả năng tương thích ngược,những thứ này đã mang lại mộtnhu cầu vềSAWF. Nếu ecần dải tần achshai bộ lọc, mỗi điện thoạisẽcần hơn một trămSAWF. Most củase SAWF được làm từ LN ortantal litiitinh thể te. Tinh thể LN phổ biến hơn trong các thiết bị SAWF vớisự cân bằng nhiệt độthiết kế (TCSAW).

Đối với các ứng dụng áp điện, thành phần củaLNpha lê có ảnh hưởng lớn đến vận tốc âm thanh và phạm vi dao động của nó cần được kiểm soát chặt chẽ. Because Nhiệt độ Curie rất nhạy cảm với thành phần tinh thể, vì vậyitthường được sử dụng để đặc trưng cho tính nhất quán của thành phần tinh thể.Ngoài ra, miền đơn của tinh thể sẽ ảnh hưởng trực tiếp đếnnó làtính chất áp điện.Ttrước đây,chìa khóatechnthông số kỹ thuật ical của tinh thể LN được sử dụng trong ptức là các thiết bị điện bao gồmenhiệt độ Curie,miền đơn cực,và các hạt tán xạ bên trong,vv .. Trong tinh thể, nhữngsóng cơ họcs có bước sóng dài hơn không nhạy cảm vớicác khuyết tật mạng tinh thểđó là trong quy mônhỏ hơn nhiều so với bước sóng. Các tinh thể LN đáp ứng yêu cầu củaáp điệnứng dụng làđược gọi là “acousticlớp LNpha lê".

Hướng cắt của lớp âm thanhLNpha lê có liên quan đếnnó làứng dụng cụ thể.Cắt trục YLNtinh thể có hệ số ghép nối cơ điện cao, nhưngCó ítứng dụng do sự kích thích quá mức của sóng nhận.Tinh thể cắt <1014> có ít kích thích sóng cơ hơn và được sử dụng rộng rãi hơn(TCSAW là một trong những ví dụ). Theo định hướng của<1014>, Y-trụcxoay vòngngược chiều kim đồng hồ 127.86 ° avòng quanh X-trục.Các tinh thể LN này làthường được gọi là 128 ° YLNpha lê.Ngoài ra,LNpha lês với góc cắt64 ° Y và 41 ° YChúng tôiphù hợp hơn để chuẩn bị các sản phẩm tần số cao.Hiện tại,kích thước củaáp điệnTinh thể LNđã đạt 6 inch.

Ngoài ra, Lewis đã báo cáo ảnh hưởng của hiệu ứng nhiệt điện củaLNtinh thể về việc chuẩn bị các thiết bị sóng âm bề mặt vào năm 1982, và nhận thấy rằng hiệu ứng nhiệt điện củaLNtinh thể dẫn đến sự phá hủy điện cực và tinh thể, có thể bị triệt tiêu bằng cách sử dụng phương pháp ngắn mạch điện cực kim loại có điện trở cao.Năm 1998, Standifer và cộng sự.đã áp dụng phương pháp xử lý giảm hóa chất để tăng khả năng hấp thụ ánh sáng củaLNtinh thể gấp 1000 lần, cải thiện chất lượng phơi sáng của các đường hẹp hơn và mịn hơn trong quá trình quang khắc và tăng tinh thể 'sđộ dẫn điện hơn1× 105 lần.Phương pháp nàykiềm chếsthiệt hại của điện cực ngón tay chéosgây ra bởi hiệu ứng nhiệt điện trong quá trình xử lý nhiệt củacáccác thiết bị sóng âm bề mặt.CácLNwafer được chuẩn bị bằng phương pháp này được gọi là “LN đencái màđã được sử dụng rộng rãi trongSAWF.

LN Crystal-WISOPTIC LN晶体

Tinh thể LN chất lượng cao được sản xuất tại nhà WISOPTIC (www.wisoptic.com)


Thời gian đăng: Jan-18-2022