Breve Revisão do Cristal de Niobato de Lítio e Suas Aplicações - Parte 5: Aplicação do efeito piezoelétrico do Cristal LN

Breve Revisão do Cristal de Niobato de Lítio e Suas Aplicações - Parte 5: Aplicação do efeito piezoelétrico do Cristal LN

O cristal de niobato de lítio é um excelente material piezoelétrico comas seguintes propriedades:alta temperatura Curie, baixo coeficiente de temperatura do efeito piezoelétrico, alto coeficiente de acoplamento eletromecânico, baixa perda dielétrica, propriedades físicas e químicas estáveis, bom desempenho de processamento e fácil de preparar cristal de tamanho grande e alta qualidade.Comparado com o quartzo de cristal piezoelétrico comumente usado,LNcristaltem maiorvelocidade do somparaa preparação de componentes de alta frequência, então pode ser usadofazerressonador, transdutor, linha de atraso, filtro, etc.. que têm aplicação muito popular em áreas civis decomunicações móveis, comunicações por satélite, processamento digital de sinais, TV, rádio, radar, sensoriamento remoto,e áreas militares de eletricidadecontramedidas, espoleta, orientação,etc..

O mais amplamenteaplicação de cristal LNé o filtro de ondas acústicas de superfície (SAWF).Desde a década de 1970,SAWF de média frequência feito de LNcristal têm sido amplamente utilizados em televisores a cores, telefones sem fio, controles remotos eletrônicos, etc. Em 2010, com a aplicação de chips integrados de sintonizador de silício, filtros de onda de superfície IF em aparelhos de TV basicamente foram retirados do mercado.Sdesde a década de 1980, a comunicação móvel mudou de 2G para 5G, e o terminal móvel deve ser compatível com versões anteriores,estes trouxeram umaumento da demanda porSAWF. Se ecada banda de frequência precisasdois filtros, cada telefonevontadepreciso de mais de cemSAWF. Ma maioriase SAWF são feitos de LN ortantal de lítioios cristais. O cristal LN é mais popular em dispositivos SAWF comcompensação de temperaturaprojeto (TCSAW).

Para aplicações piezoelétricas, a composição deLNcristal tem grande influência na velocidade do som, e sua faixa de flutuação precisa ser rigorosamente controlada. Bporque a temperatura de Curie é muito sensível à composição do cristal, entãoité frequentemente usado para caracterizar a consistência da composição do cristal.Além disso, o domínio único do cristal afetará diretamenteEstápropriedades piezoelétricas.Tportanto,a chavetecnologiaespecificações técnicas de cristais LN usados ​​em pdispositivos iezoelétricos incluídosea temperatura de Curie,domínios monopolares,e partículas de espalhamento interno,etc. No cristal, aquelesonda mecânicas com comprimento de onda maior não são sensíveis aos defeitos da redeque são na escalamuito menor que o comprimento de onda. Os cristais LN que atendem aos requisitos depiezoelétricoaplicação sãochamado de “acústicograu LNcristal".

A direção de corte da classe acústicaLNcristal está relacionado comEstáAplicação específica.O corte do eixo YLNcristal tem alto coeficiente de acoplamento eletromecânico, mastem menosaplicação devido à excitação excessiva da onda receptora.O cristal de corte <1014> tem menos excitação de onda corporal e é mais amplamente utilizado(TCSAW é um dos exemplos). Na orientação de<1014>, Y-eixogiraanti-horário 127.86° aem volta do X-eixo.Esses cristais LN sãocomumente referido como 128°YLNcristal.Além disso,LNcristals com ângulo de corte64°Y e 41°Yestámais adequado para a preparação de produtos de alta frequência.Atualmente,o tamanho depiezoelétricocristal LNatingiu 6 polegadas.

Além disso, Lewis relatou a influência do efeito piroelétrico deLNcristal na preparação de dispositivos de ondas acústicas de superfície em 1982, e descobriu que o efeito piroelétrico deLNcristal leva à destruição do eletrodo e do cristal, que pode ser suprimido usando o método de eletrodo de curto-circuito de metal de alta resistência.Em 1998, Standifer et al.adotou o método de tratamento de redução química para aumentar a absorção de luz deLNcristal em 1000 vezes, melhorar a qualidade da exposição de linhas mais estreitas e mais finas durante a fotolitografia e aumentar o cristal'scondutividade em mais de1×105 vezes.Este métodoconterso dano do eletrodo de dedo cruzadoscausada pelo efeito piroelétrico no processo de tratamento térmico deadispositivos de ondas acústicas de superfície.OLNwafer preparado por este método é chamado de “preto LNquetem sido amplamente utilizado emSAWF.

LN Crystal-WISOPTIC LN晶体

Cristais LN de alta qualidade produzidos na casa da WISOPTIC (www.wisoptic.com)


Hora da postagem: 18 de janeiro de 2022