Lithiumtantalatkristall und seine Anwendung - 08

3 Die Hauptanwendung von Lithiumtantalatkristallen

3.1 SAW-Wellenfilter

Peng et al. Ionenätzen verwendetZuVerfahren Lithiumtantalat(LT)Kristalleum einen Kristallresonator mit hoher Grundfrequenz zu erhalten. Sie nutzten diesen Kristallresonator, um einen Hochfrequenz-Breitbandfilter zu entwerfen, der die Betriebsfrequenz und Zuverlässigkeit des Filters verbesserte und die Anzahl der Filter erhöhte. Die Bandbreite des Filters gewährleistet eine hohe Temperaturstabilität und einen geringen Einfügungsverlust des Filters. Die Testergebnisse dieses Filters zeigen, dass die Lithiumtantalatkristalle verarbeitet werdenIon Radierungkann die Obergrenze der Betriebsfrequenz des Filters erhöhen. Wenn es sich um einen Ionenätzprozess handeltangewandt Auf einen Lithiumtantalat-Kristallfilm im Nanometerbereich mit einer Frequenz von mehr als 2 GHz kann ein einkristalliner Dünnschicht-Volumenwellenresonator mit großer Bandbreite und einem guten Temperaturkoeffizienten hergestellt werden. Zhanget al. optimierte den Ionenätzprozess und verwendete intermittierendes IonenstrahlätzenVerfahren Lithiumtantalat-Kristalle, die das Problem der Mikrorisse im Ätzbereich vermieden und erfolgreich reduziert habenDicke des Wafersaus60 μmZu30μm. A Durch diesen Wafer wurde ein Breitband-Lithiumtantalat-Kristallfilter mit hoher Grundfrequenz und einer Mittenfrequenz von 70 MHz und einer 3-dB-Bandbreite von 1109 kHz hergestellt. Cao YangHergestellt von SAW-Filternunsbei Siebdrucktechnologie und Tinte-JetDrucken auf drei Materialien: Quarz, LithiumniobatKristall (LN-Kristall, www.wisoptic.com)und LithiumtantalatKristall. Nach Abschluss der Vorbereitung wurden seine piezoelektrischen Eigenschaften verglichen und gleichzeitig die Filterleistung getestet. Durch Tests der Morphologie und elektrischen Leistung des Filters zeigen die Ergebnisse, dass der SAW-Filter, der unter Verwendung von Lithiumniobat und Lithiumtantalat als piezoelektrischen Substraten hergestellt wurde, den Anwendungsanforderungen gerecht werden kann. Ruby et al. entwickelte eine neue Art vonSilikon-SAW-Filterdurch Bindung von lIthiumtantalatzum Hybridsubstrat auf Siliziumbasis, das Temperaturkompensation und gute Belastbarkeit bietet und störende Moden eliminiert, die zwischen der LT/Si-Schnittstelle erzeugt werden. Einer der Vorteile dieser Technologie besteht darin, dass so viele Filter wie möglich in eine einzige Form integriert werden können, was die inhärente Leistung hochwertiger temperaturkompensierter akustischer Oberflächenwellen aufweist und sowohl Kosten als auch Platz spart. Wu et al. untersuchten ein Schergerät mit horizontalen akustischen Oberflächenwellen mit ausgezeichneter Temperaturstabilität und geringem Verlust auf einer ultradünnen OberflächeUND42° ausgerichteter Lithiumtantalatfilm auf einem Saphirsubstrat mit einer Resonanzfrequenz von 1,76–3,17 GHzDieeffektive elektromechanische KopplungDer Koeffizient beträgt 5,1 % bis 7,6 %. Der Filter mit einer Mittenfrequenz von 3,26 GHz verfügt über eine Störunterdrückung im Durchlassbereich, eine 3-dB-Bandbreite von 3 % und einen minimalen Einfügungsverlust von 2,39 dB. Darüber hinaus wurden koplanare Wellenleiter und SAW-Resonatoren, die auf Lithiumtantalatfilmen und Lithiumtantalatsubstraten aufgebaut waren, bei 25 verglichen°C bis 150°C. Nach dem Test bei 150 °C verringerte sich die Impedanz des Lithiumtantalat-Filmfilters auf 3,7 dB, während die Impedanzdämpfung des Lithiumtantalat-Substratfilters 9,6 dB erreichte, was darauf hinweist, dass das Lithiumtantalat-Filmfiltersubstrat eine hervorragende Hochfrequenzleistung aufweistunter diversenTemperatur.

Der Resonator ist die Grundeinheit des Filters und seine Leistung hat großen Einfluss auf die Leistung des Filters. Da Kommunikationsterminals immer höhere Leistungsanforderungen an Filter stellen, werden SAW-Filter vom Resonatortyp häufig verwendet, da sie Probleme wie geringe Größe, geringen Stromverbrauch und geringen Einfügungsverlust lösen können. Die grundlegende Schaltungskomponente des SAW-Filters vom Resonatortyp ist der Resonator. Die vom Interdigitalwandler angeregte SAW wird zwischen den beiden Reflexionsgittern hin und her reflektiert, um Resonanz zu erzeugen. Durch Anpassen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz des Resonators kann ein Tiefpassfilter , ein Hochpassfilter , ein Bandpassfilter oder ein Bandsperrfilter erhalten werden . Der Resonator kann die Resonanzfrequenz und die Mittenfrequenz des Filters erhöhen und die Außerbandunterdrückung des Filters verringern. Die Betriebsfrequenz des SAW-Filters vom Resonatortyp beträgt im Allgemeinen 10 MHz bis 1 GHz und der Einfügungsverlust beträgt 1 bis 5 dB.