非石英构型压电晶体研究进展

《非石英构型压电晶体研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2008全国频率控制技术年会论文集一209一非石英构型压电晶体研究进展郭世义袁多荣于法鹏石绪忠张希清尹鑫段秀兰(山东大学晶体材料研究所，山东大学晶体材料国家重点实验室，山东济南250100)摘要简述了近年来非石英构型压电晶体的研究进展．详细介绍了若干非石英压电晶体的结构、压电、介电以及弹性常数等。发现压电晶体正朝着改善晶体物理性能，使器件性能稳定、宽带宽、低插入损耗、零温度系数的方向发展，探索性能优良的压电晶体是压电材料研究的主要任务之一。本文为进一步研究和应用这些压电晶体提供了参考。关键词压电晶体晶体结构压电性能一ResearchonPro

2、gressinNonquartzPiezoelectricCrystalsGUOShi-yiYUANDuo-rongYUFa-pengSHIXu-zhongZHANGXi-qingYINXinDUANXiu-lan(Ins6mteofCrystalMaterials，StateKeyIadxlratoryofCrystalMaterials，ShandongUniversity，ShandongJinan250100)AbstractThe瑚earchprogressinnonqualtzcrystalsinrecentyearswasrev

3、iewed．Thecrystalstructure，piezoelectricproperties，dielectricpropertiesandelasticconstantswereintroducedindetail．Wefoundthatthepiezoelectriccrystalsaleadvancingtowardsthedirectionofimprovingtheirphysicalproperties，anditisoneofmainstreamstoseekafterpiezoelectriccrystalswithbe

4、tterproperties．Referencesaleofferedforapplicationsandfurtherresealchinpiezoelectriccrystalmm商als．KeywordsPiezoelectriccrystalsCrystalstructurePiezoelectricproperty1引言压电材料是制作各种类型的超声(水声、电声)换能器、SAW器件、压电振荡器、压电滤波器、温度或压力传感器、微位移器等的理想材料，在航空航天等高技术领域及国防和国民经济的各部门中均发挥着重要作用，在现代科学技术的发展中具

5、有重要的意义，压电材料及器件已成为现代社会生活和科技发展不可缺少的重要材料和元件。．石英晶体具备频率对温度的高稳定性，成本低廉，几十年来一直得到大规模应用。但是由于其机电耦合系数小，器件插入损耗大，带宽窄，不适合作宽带滤波器。由于电子和通讯事业的发展，高频与快传输通讯装置的需要，迫使研究人员研究优于压电石英的能制备具有频带宽的滤波器及频率稳定性高的振荡器的新型压电材料。法国的电信中心Bagncux试验室，俄罗斯科学院的晶体研究所以及美军研究实验室等均积极开展新型压电材料的研究，内容包含新压电晶体材料及其生长、性能测试和应用等。目前人们感兴趣的

6、压电晶体有：四硼酸锂(Li：S,O，：LBO)，磷酸镓(GaP00，硅酸镧镓(La3GasSiOl4：LGS)等。本文对铌酸锂、钽酸锂，硼酸盐晶体，磷酸盐(磷酸铝、磷酸镓)，LGS类晶体等压电晶体的研究进展进行了介绍。2铌酸锂、钽酸锂铌酸锂和钽酸锂都具有很高的居里温度，具有良好的压电、热释电、铁电、电光和非线性光学性能，可用来制作高温换能器、滤波器、声表面波器件、热释电红外探测器、激光调制器和激光倍频器件等多种功能器件。自1965年Ballman等利用Czochralski技术成功生长了铌酸锂单晶，1968年IJamer等报道了大直径、同成分

7、的铌酸锂单晶生长以来，铌酸锂单晶的研究取得了极大的进展，是一种如硅单晶一样不可多得的功能晶体。铌酸锂晶体居里温度以下为三方晶系，R3c点群，晶格常数a=5．147A，c=13．856A；密度为，．一210-2008全国频率控制技术年会论文集4．6489，cm3；熔点为1253。：c；莫氏硬度5。晶体的3硼酸盐晶体压电性能如表l所示。表1铌酸锂单晶的压电性能压电应变系数(10。’C．NIJ机电耦合系数d15=6．92Kts=m．68．K31=0．50d22=2．08机械品质因数QM105dst=_o．085声速105em／Sd33=0．60．纵

8、波[100】6．57压电应力系数(C．m‘2)横波[ool】3．59e15=3．76声衰减(1GHz，x切割纵模)c22=2．461．7da／oSe31=0．23超