论文部分内容阅读
声表面波器件已经广泛的应用于传感、无损检测和通讯等领域。温度延迟系数是声表面波器件的一个重要参数。例如:在带通滤波器中,其中心频率、相移与时间延迟都和温度相关;在应用于脉冲压缩雷达中的匹配滤波器中,由于基底的温度变化,会导致探测距离的不确定性;在相位编码匹配滤波器中,温度的变化会使其增益严重衰减。然而,大多数常见的压电材料,如铌酸锂、钽酸锂等,都具有较大的正的延迟温度系数。层状结构的引入是解决温度补偿问题的最基本的方法。一系列的理论计算和实验已经证明层状结构可以改善器件的温度稳定性,甚至在一些结构中已经实现了零温度系数。
本文首先探讨了复合结构中声表面传播的理论研究方法,对于如何求解表面波速度,机电耦合系数以及延迟温度系数给出了详细的说明。接下来引入具有负温度系数的二氧化碲材料;采用两组不同的材料参数对于二氧化碲/128度Y-X钽酸锂结构进行了计算,并与文献中已给出的该结构的实验结果进行了对比,由于该结构不同声波模式间有较强耦合,应用受到限制。最后探讨了二氧化碲/36-46度钽酸锂层状结构的温度稳定性。经计算,我们发现该结构中声波的一阶模式(即Love波)不仅具备高达8%的机电耦合系数,还可以在二氧化碲膜较薄的条件下获得零温度系数;与传统的二氧化硅薄膜相比,二氧化碲膜厚仅为二氧化硅膜的薄很多,便可获得零温度系数。另外工作模式和其他模式之间没有耦合。