Что такое SAW пластины и кристаллы

Устройство поверхностных акустических волн (Surface Acoustic Wave, SAW) — это устройство, которое преобразует входной электрический сигнал в акустический сигнал с помощью обратного пьезоэлектрического эффекта или наоборот. Акустическая волна распространяется вдоль поверхности подложки или пластины SAW, и в конечном итоге акустический сигнал преобразуется обратно в электрический сигнал на другом выводе подложки. Устройства SAW находят широкое применение в области радио- и телевещания, мобильной и беспроводной телефонии, спутниковой связи, GPS-системах, системах идентификации (например, электронных метках) и других. Устройства SAW используются в качестве фильтров, генераторов, корреляторов и линий задержки. Особенно в мобильной коммуникационной индустрии устройства SAW являются важнейшими компонентами, определяющими эффективность передачи информации. SAW-устройства продолжают привлекать внимание благодаря своим превосходным функциональным характеристикам в линиях задержки, фильтрах и других устройствах на ультра-, сверхвысоких и микроволновых частотах.

Подложки или пластины SAW являются ключевыми элементами устройства SAW для осуществления преобразования энергии между механической волной и электрическим сигналом. Поскольку скорость SAW очень низкая, обычно удобно дискретизировать сигналы и изменять их, когда сигналы проходят между двумя выводами.

С момента открытия пьезоэлектрических эффектов в кристаллах, таких как кварц и турмалин французскими учёными братьями Кюри в 1880 году, исследования привели к открытию множества новых пьезоэлектрических кристаллов. Однако по разным причинам промышленно массово производятся лишь немногие материалы, в основном кварц, ниобат лития (LiNbO3) и танталат лития (LiTaO3). Кварц обладает отличной температурной стабильностью, но его электромеханический коэффициент связи относительно низок; LiNbO3 имеет высокий электромеханический коэффициент связи, но его отрицательный температурный коэффициент слишком велик; LiTaO3 превосходит LiNbO3 в отношении температурного коэффициента, но его электромеханический коэффициент связи составляет менее четверти от LiNbO3.

Компания Hangzhou Shalom EO имеет богатый опыт в производстве подложек для поверхностных акустических волн и может предложить как стандартные, так и заказные версии SAW пластин. Доступны кристаллы SAW из LiNbO3, LiTaO3, кварца и LGS, заготовки пластин и полированные пластины диаметром до 6 дюймов:

SAW пластинки из LiNbO3 высокого качества:

Технические характеристики кристаллов LiNbO3:

Технические характеристики пластин LN размером 3”, 4”, 5”, 6”

Пластины LiTaO3 класса SAW:

Танталат лития — химическое вещество с химической формулой LiTaO3, иногда кратко обозначаемое как LT. Он относится к треугольной системе с искажённой структурой перовскита и точечной группой c63vr3c. Кристаллическая система — уникасальная, и оптические свойства, измеряемые на одном кристалле, являются анизотропными. Анизотропия показателя преломления в видимом диапазоне в основном связана с анизотропией поляризуемости кислорода и удивительно мала. Эти небольшие анизотропии обусловлены тем, что структура LiTaO3 происходит от кубической структуры перовскита. В области промежуточных частот анизотропия структуры вызывает существенно различные динамические свойства решётки и энергетическую структуру, поэтому спектры показателя преломления n и коэффициента экстинкции k сильно различаются для поляризаций, параллельных и перпендикулярных к ферроэлектрической оси c. Получены спектры отражения в оптическом диапазоне 2-35 эВ.

Кристаллы танталата лития обычно бесцветны или имеют светло-жёлто-зелёный оттенок. Кристалл танталата лития (LiTaO3) является отличным многофункциональным материалом с высокой универсальностью. Его основные применения включают Q-переключатели в лазерных технологиях, пирэлектрические детекторы в инфракрасных технологиях, фильтры и резонаторы в электронной промышленности.

Танталат лития особенно подходит для применения в SAW-устройствах. Отполированная пластина LT широко используется при изготовлении резонаторов, фильтров, преобразователей и других устройств электронной связи, особенно благодаря хорошему механическому и электрическому сопряжению, температурному коэффициенту и другим комплексным характеристикам. Он применяется при производстве высокочастотных поверхностных акустических волн, а также во многих передовых областях связи, таких как мобильные телефоны, рации, спутниковая связь, аэрокосмическая промышленность и другие.

Помимо применения в области SAW, кристалл LiTaO3 является оптимальным выбором для пирэлектрических инфракрасных детекторов благодаря своей высокой химической стабильности (нерастворим в воде), высокой точке Кюри выше 600 ℃, низким диэлектрическим потерям и высокой скорости детектирования. Танталат лития также является ферроэлектрическим материалом с спонтанной поляризацией.

Компания Hangzhou Shalom EO предлагает кристаллы и пластины литиевого танталата (LiTaO3) класса SAW. Современное оборудование обеспечивает выращивание кристаллов, резку пластин, лapping, полировку и проверку пластин, при этом вся готовая продукция проходит тестирование температуры Кюри и контроль качества. Кристаллы SAW класса LiTaO3 в виде слитков, заготовок, незаконченных и отполированных пластин доступны по запросу клиента.

Технические характеристики пластин LT 3”, 4”, 6”

Кристаллы и пластины кварца (SiO2)

Кварцевый кристалл, химический состав которого SiO2, относится к треугольной кристаллической системе, пространственная группа P3121 или P3221 в зависимости от хиральности. Идеальная форма кристалла — шестигранная призма, оканчивающаяся шестигранными пирамидами с обоих концов. В природных условиях кварцевые кристаллы часто деформированы или так переплетены с соседними кварцевыми или другими минералами, бывают двойниками (право- и левохиральные двойники), что приводит к несовершенной форме идеальной призмы либо отсутствию отчетливых граней и появлению массивной формы.

Кварцевые однокристаллы не обладают пирэлектрическим эффектом и ферроэлектричностью. Температура плавления — 1750℃. Плотность — 2.65×10³ кг/м³, твердость по Моосу — 7. Основные характеристики кварцевого кристалла: хорошая температурная стабильность пьезоэлектрического и диэлектрического коэффициентов, практически не изменяющихся при комнатной температуре; высокая механическая прочность и добротность, высокая жесткость, хорошие динамические свойства; отсутствие пирэлектричности, хорошая изоляция, высокая воспроизводимость. Пьезоэлектрический коэффициент d11 практически не меняется с температурой в диапазоне от 20 до 200 ℃: при увеличении температуры на 1 ℃ он снижается всего на 0.016%.

Кварцевые кристаллы — наиболее представительны и широко применяемы среди пьезоэлектрических кристаллов. Применения включают резонаторы, фильтры, и широко используются в навигации, дистанционном управлении, телеметрии, электронике, автоматическом оружии, сверхзвуковых самолетах, ракетах, ядерном оружии, электронных микроскопах, хронографах, электронных компьютерах, искусственных спутниках Земли и др.

Компания Hangzhou Shalom EO предлагает кварцевые материалы и пластины класса SAW. Современное оборудование позволяет выращивать кристаллы, резать пластины, проводить лapping, полировку и проверку пластин. Вся готовая продукция проходит тестирование и контроль качества. Слитки кварца, заготовки кристаллов, заготовки пластин и отполированные пластины доступны по запросу клиента.

Tags: Что такое SAW пластины и кристаллы