Головна
Банківська справа  |  БЖД  |  Біографії  |  Біологія  |  Біохімія  |  Ботаніка та с/г  |  Будівництво  |  Військова кафедра  |  Географія  |  Геологія  |  Екологія  |  Економіка  |  Етика  |  Журналістика  |  Історія техніки  |  Історія  |  Комунікації  |  Кулінарія  |  Культурологія  |  Література  |  Маркетинг  |  Математика  |  Медицина  |  Менеджмент  |  Мистецтво  |  Моделювання  |  Музика  |  Наука і техніка  |  Педагогіка  |  Підприємництво  |  Політекономія  |  Промисловість  |  Психологія, педагогіка  |  Психологія  |  Радіоелектроніка  |  Реклама  |  Релігія  |  Різне  |  Сексологія  |  Соціологія  |  Спорт  |  Технологія  |  Транспорт  |  Фізика  |  Філософія  |  Фінанси  |  Фінансові науки  |  Хімія

Акустоелектроніка (Доповідь) - Радіоелектроніка

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ

ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Радіофізичний факультет

Кафедра радіоелектроніки

Реферат

по курсу "Основи мікроелектроніки"

на тему: "Акустоелектроніка"

Виконав:

студент гр.

Керівник:

Дніпропетровськ - 1998

Акустоелектроніка - це напрям функціональної мікроелектроніки, засноване на використанні п'єзоелектричного ефекту, а також явищ, пов'язаних із взаємодією електричних полів з хвилями акустичних напруг в п'єзоелектричному напівпровідниковому матеріалі. По суті, акустоелектроніка займається преобазованіем акустичних сигналів в електричні і електричних в акустичні. Звернемо увагу на те, що дане визначення аналогічно визначенню оптоелектроніки, де йдеться про взаємні перетвореннях оптичних і електричних сигналів.

На рис. 1, а показана структура елементарної комірки кварцу, що складається з 3х молекул діоксиду кремнію. При відсутності деформації центр тяжкості позитивних і негативних іонів збігається (плюсом відзначені іони кремнію, мінусом - кисню). Стиснення кристала у вертикальному напрямку (рис. 1, б) призводить до зміщення позитивних іонів вниз, а негативних вгору. Відповідно, на зовнішніх електродах з'являється різниця потенціалів. Розглянуте явище називають прямим п'єзоелектричним ефектом. Існує і зворотний п'єзоефект, коли під дією прикладеної напруги і залежно від його полярності п'єзокристал (кварц, сегнетова сіль, турмалін та ін.) Поляризується і змінює свої геометричні розміри. Якщо ж до пьезокристалла докласти змінну напругу, то в ньому збуджуються механічні коливання певної частоти, що залежить від розмірів кристала.

Явища прямого і зворотного п'єзоефекту відомі давно. Однак лише в останні роки, завдяки розвитку напівпровідникової техніки і мікроелектроніки, вдалося створити якісно нові акустоелектронні функціональні пристрої.

Одним з основних приладів акустоелектроніки є електроакустичний підсилювач (ЕАУ). На рис. 2 показана схема такого підсилювача на об'ємних хвилях. На торцях напівпровідникового звукопровода (З) розташовані п'єзоелектричні перетворювачі (П), які за допомогою омических контактів (К) приєднані з одного боку до звукопроводу, а з іншого - до вхідних і вихідних клем. При подачі на вхід змінної напруги у вхідному пьезопреобразователя порушується акустична хвиля, яка поширюється по звукопроводу. Взаємодія хвилі з рухомими в тому ж напрямку по полупроводниковому звукопроводу електронами забезпечує її посилення. Розглянемо це явище. Припустимо, що в звукопровод вводиться гармонійна поздовжня акустична хвиля, що рухається зі швидкістю Vв. Тиск в кристалі при цьому від точки до точки змінюється. У тих місцях, де кристал стискається, пьезо-е. д. с. уповільнює рух електронів, а в тих місцях, де розтягується, - прискорює. В результаті цього на початку кожного періоду хвилі утворюються згустки електронів. При Vе> Vвсгусткі рухаються в гальмують ділянках хвилі і передають їй свою енергію, чим і забезпечується посилення. Подібні акустоелектронні підсилювачі можуть давати вихідну потужність сигналу декілька ват, маючи смугу пропускання до 300 МГц. Їх обсяг (в мікроелектронному виконанні) не перевищує 1 см3.

Основним недоліком об'ємних ЕАУ є порівняно велика потужність, що розсіюється в звукопроводе. Більш перспективними в цьому відношенні є ЕАУ на поверхневих хвилях. Структура такого підсилювача показана на рис. 3, а. За допомогою вхідного гратчастого перетворювача (рис. 3, б), напилюваного на поверхню п'єзоелектричного кристала Пе, в останньому порушується акустична хвиля. На деякій ділянці поверхню пьезокристалла стикається з поверхнею напівпровідникової пластини, в якій від джерела Е проходить струм. Отже, на ділянці поверхневого контакту пьезокристалла і напівпровідника станеться взаємодія акустичної хвилі з потоком електронів. Саме на цій ділянці відбувається акустичне посилення сигналу, який потім знімається у вигляді посиленого змінної напруги з вихідного перетворювача, що працює в режимі зворотного п'єзоефекту.

Гідність ЕАУ поверхневого типу полягає в тому, що матеріали пьезоелектрика і напівпровідника можуть бути різними. Перший з них повинен володіти високими п'єзоелектричними властивостями, другий - забезпечувати високу рухливість електронів. В якості полупровднікового шару в подібних підсилювачах використовують зазвичай кремнієвий монокристал n-типа завтовшки близько 1 мкм, вирощений на сапфіровою підкладці епітаксіальним способом. Цей матеріал має питомий опір порядку 100 Ом · см і рухливість носіїв заряду до 500 см2 / (В · с). Довжина робочої частини поверхневого ЕАУ становить приблизно 10 мм, ширина 1.25 мм, споживана потужність постійного струму порядку 0.7 Вт

Акустоелектронні пристрої є дуже перспективними, особливо для широкосмугових схем і схем надвисокочастотного (НВЧ) діапазону.

Література

1. Б.С. Гершунский. Основи електроніки і мікроелектроніки. - К .: Вища школа, 1989, 423 с.

Додаток
Аналіз похибок волоконно-оптичного гіроскопа
Зміст. Введення 1. Принципи волоконно-оптичної гіроскопії 1.1. Основні характеристики ВОГ 1.2. Принцип взаємності і реєстрація фази в ВОГ 1.3. Модель шумів і нестабільності в ВОГ 1.4. Вплив елементів ВОГ на точностниє характеристики системи 2.1. Характеристики джерел випромінювання 2.2. Шумові

Свідомість
СВІДОМІСТЬ ПЛАН: 1. Діяльність і свідомість - Генезис свідомості 2. Виникнення свідомості у людини - Умови виникнення свідомості 3. Проблема структури свідомості в трудах Л. С. Виготського - Системна будова свідомості - Смислова будова свідомості ДІЯЛЬНІСТЬ І СВІДОМІСТЬ Генезис свідомості.

Менингококковая інфекція
Алтухов М.А. писався 1992 в омское мед. училище N1 не здавався Реферат МЕНИНГОКОККОВАЯ ІНФЕКЦІЯ Менінгококковая інфекція - захворювання, що викликаються менингококками, що протікають у вигляді гострого назофарингита, гнійного менінгіту і менингококцемин. Відносяться до повітряно-краплинним

Прояв ісландського шпату в кульових лавах трапповой формації
курсовий проект З дисципліни Промислові типи родовищ нерудних корисних копалин Зміст 1. Введення 2. Мінеральна речовина і середовище кальцітообразованія 3. Мінеральні типи родовищ ісландського шпату 4. кальцітоносние вулканічні формації 5. Родовища ісландського шпату 6. Геолого-структурна

Ефект Ганна і його використання, в діодах, що працюють в генераторному режимі
Міністерство освіти Російської Федерації Орловський Державний Технічний Університет Кафедра фізікіРЕФЕРАТ на тему: «Ефект Ганна і його використання, в діодах, що працюють в генераторному режимі». Дисципліна: «Фізичні основи мікроелектроніки» Виконав студент групи 3-4 Сенаторів Д.Г. Керівник:

Ярослав Владімірковіч
(Осмомисл) - князь галицький (помер в 1187 р), син Володимирка Володаревича. В 1153 воював з Ізяславом II Мстиславовичем, великим князем київським, через міст, захоплених на Волині його батьком, яких Ярослав не хотів повертати. Бій у Теребовля був нерішучий, але Ізяслав відступив, чи не відібравши

Міграція хімічних елементів
Реферат з геохімії «Міграція елементів» Виконала: Першикова Ольга Зміст Введення 1.Міграція елементів в атмосфері 2. Вуглець Висновок Введення Літосфера, гідросфера і атмосфера служать джерелами хімічних елементів для ландшафту. Величезна різноманітність гірських порід. Хімічні елементи розрізняються

© 2014-2022  8ref.com - українські реферати