Cristal de tantalate de lithium et son application - 08

3 L'application principale du cristal de tantalate de lithium

3.1 Filtre d'onde SAW

Peng et coll. gravure ionique utiliséeàprocessus tantalate de lithium(LT)cristauxpour obtenir un résonateur à cristal à haute fréquence fondamentale. Ils ont utilisé ce résonateur à cristal pour concevoir un filtre à large bande haute fréquence, ce qui a amélioré la fréquence de fonctionnement et la fiabilité du filtre et augmenté le nombre de filtres. La bande passante du filtre garantit la stabilité à haute température et la faible perte d'insertion du filtre. Les résultats des tests de ce filtre montrent que le cristal de tantalate de lithium traité parion gravurepeut augmenter la limite supérieure de la fréquence de fonctionnement du filtre. Si le processus de gravure ionique estappliqué à un film cristallin de tantalate de lithium de niveau nanométrique ayant une fréquence supérieure à 2 GHz, un résonateur à ondes acoustiques de masse à couche mince monocristalline avec une large bande passante et un bon coefficient de température peut être préparé. Zhanget coll. optimisé le processus de gravure ionique et utilisé la gravure par faisceau d'ions intermittent pourprocessus Cristaux de tantalate de lithium, qui ont évité le problème des microfissures dans la zone de gravure et ont réussi à réduire leépaisseur de la plaquettedepuis60 μmà30 μm. UN Un filtre à cristal de tantalate de lithium à large bande à haute fréquence fondamentale avec une fréquence centrale de 70 MHz et une bande passante de 3 dB de 1 109 kHz a été préparé à travers cette plaquette. Cao Yangfabriqué des filtres SAW parnousà technologie de sérigraphie et encre-jetimpression sur trois matériaux : quartz, niobate de lithiumcristal (cristal LN, www.wisoptic.com)et tantalate de lithiumcristal. Une fois la préparation terminée, ses caractéristiques piézoélectriques ont été comparées et les performances du filtre ont été testées en même temps. En testant la morphologie et les performances électriques du filtre, les résultats montrent que le filtre SAW préparé en utilisant du niobate de lithium et du tantalate de lithium comme substrats piézoélectriques peut répondre aux besoins d'utilisation. Ruby et coll. développé un nouveau type defiltre SAW en siliciumen liant ltantalate d'ithiumau substrat hybride à base de silicium, qui offre une compensation de température, de bonnes performances de gestion de puissance et élimine les modes parasites générés entre l'interface LT/Si. L'un des avantages de cette technologie est qu'autant de filtres que possible peuvent être intégrés sur un seul moule, ce qui présente les performances inhérentes aux ondes acoustiques de surface à compensation de température de haute qualité et permet d'économiser à la fois du coût et de la surface. Wu et coll. étudié un dispositif à ondes acoustiques de surface horizontale de cisaillement avec une excellente stabilité en température et une faible perte sur un matériau ultra-minceETFilm de tantalate de lithium orienté à 42° sur un substrat saphir, avec une fréquence de résonance de 1,76 ~ 3,17 GHz etlecouplage électromécanique efficacele coefficient est de 5,1 % à 7,6 %. Le filtre avec une fréquence centrale de 3,26 GHz présente une suppression de bande passante parasite, une bande passante de 3 dB de 3 % et une perte d'insertion minimale de 2,39 dB. De plus, les guides d'ondes coplanaires et les résonateurs SAW construits sur des films de tantalate de lithium et des substrats de tantalate de lithium ont été comparés à 25°C à 150°C. Après le test, à 150 °C, l'impédance du filtre à film de tantalate de lithium s'est atténuée à 3,7 dB, tandis que l'atténuation de l'impédance du filtre à substrat de tantalate de lithium a atteint 9,6 dB, ce qui indique que le substrat de filtre à film de tantalate de lithium présente d'excellentes performances radiofréquence.sous diverstempérature.

Le résonateur est l'unité de base du filtre et ses performances ont un grand impact sur les performances du filtre. Étant donné que les terminaux de communication ont des exigences de performances de plus en plus élevées pour les filtres, les filtres SAW de type résonateur sont largement utilisés car ils peuvent résoudre des problèmes tels que la petite taille, la faible consommation d'énergie et la faible perte d'insertion. Le composant de base du circuit du filtre SAW de type résonateur est le résonateur. Le SAW excité par le transducteur interdigital réfléchit entre les deux réseaux de réflexion pour former une résonance. En ajustant la fréquence de résonance et la fréquence anti-résonante du résonateur, un filtre passe-bas , un filtre passe-haut , un filtre passe-bande ou un filtre coupe-bande peuvent tous être obtenus . Le résonateur peut augmenter la fréquence de résonance et la fréquence centrale du filtre et réduire la suppression hors bande du filtre. La fréquence de fonctionnement du filtre SAW de type résonateur est généralement de 10 MHz à 1 GHz et la perte d'insertion est de 1 à 5 dB.