Устройства интегральной электроники: Акустоэлектроника. Основы теории, расчета и проектирования. Дмитриев В.Ф. - 44 стр.

UptoLike

Составители: 

44
многократные переотражения ПАВ в структуре ВШП или ОС и, по'
этому совершенно непригоден для расчета резонансных типов филь'
тров и резонаторов. Второй метод расчета, рассмотренный далее, ос'
нован на уравнениях связанных волн и пригоден для расчета прак'
тически всех известных типов пассивных устройств на ПАВ и имеет
при этом хорошую точность.
3.1. Возбуждение ПАВ
Наиболее важным для создания устройств на ПАВ и сложным с
точки зрения адекватного физического описания является процесс
возбуждения ПАВ, основанный на явлении пьезоэффекта.
Явление пьезоэффекта было обнаружено в 80'х годах XIX века
французскими учеными Пьером и Жаком Кюри. В ходе исследований
они установили, что на поверхности кристаллов кварца при механи'
ческом воздействии появляются электрические заряды, причем ве'
личина заряда пропорциональна приложенному усилию. Явление
электрической поляризации, обусловленное механической деформа'
цией кристалла, получило название прямого пьезоэлектрического
эффекта. Затем было предсказано и экспериментально подтвержде'
но существование обратного пьезоэлектрического эффекта – по'
явление механической деформации в крислалле под воздействием
приложенного электрического поля.
Благодаря пьезоэффекту в пьезоэлектрических кристаллах рас'
пространение поверхностных акустических волн (волн деформаций)
сопровождается квазистатическим электрическим потенциалом. Это
позволяет возбуждать волны, создавая электрическое поле в тонком
поверхностном слое при помощи системы электродов, нанесенных
на поверхность.
Наибольшее распространение (благодаря высокой эффективнос'
ти) получила встречно'штыревая структура электродов. Современ'
ные методы расчета таких структур основаны на концепции эффек'
тивной диэлектрической проницаемости
εω
эф
()
, введенной в работах
Гриба с соавторами, и уравнениях связанных поверхностных акус'
тических волн. При этом все акустические свойства материала учи'
тываются частотно'зависимой величиной
εω
эф
()
. Уравнения связан'
ных ПАВ позволяют учитывать при расчетах все существенные фи'
зические механизмы, влияющие на характеристики устройств на
ПАВ, такие как возбуждение, распространение, отражение и затуха'
ние волн и, таким образом, рассчитывать практически любые пас'
сивные устройства на ПАВ.