基于YCOB的高温声表面波谐振器的研究.pdf

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1、第37卷第1期压电与声光Vo1．37No．12015年02月PIEZOEIECTRICS8LACOUSTOOPTICSFeb．2O15文章编号：1004—2474(2015)01—0017—03基于YCOB的高温声表面波谐振器的研究曾义红，舒琳，邓森洋，张万里，彭斌(电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室，四川成都610054)摘要：该文研究了在新型压电材料YCa0(BO。)。(YCOB)上设计和制备高温声表面波(SAW)谐振器。研究了2种不同切型X-90。、Z-90。YCOB为基底的SAW谐振器的高温性能。研究表明，在600C下器件的

2、稳定性高，其谐振频率随着温度的升高呈线性降低。Z-90。YCOB器件的谐振频率和温度灵敏度分别为278．94MHz和21．22kHz／℃；X-90。YCOB器件的谐振频率和温度灵敏度分别为230．53MHz和13．44kHz／℃。结果表明，Z-90。切型的Yc0B的温度灵敏度较高。关键词：YeaO(BO。)；声表面波；高温谐振器中图分类号：TN65；TN384文献标识码：AHighTemperatureSAWResonatorBasedonYCOBSubstrateZENGYihong，SHULin，DENGSenyang，ZHANGWanl

3、i，PENGBin(StateKeyLab．ofElectronicThinFilmsandIntegratedDevices，UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina，Chengdu610054，China)Abstract：HightemperatureSAWresonatorbasedonYCa4o(BO3)3piezoelectricmaterialswasdesignedandresearchedinthiswork．ThecharacteristicofSAWresonat

4、ordepositedontwotypeofYCa4O(B0)3substrateswithcuttingtypeofX一90。andZ一9O。wasstudied．ResultshowedthattheSAWresonatorshadhighstabilityuptO600℃，theresonantfrequencyoftheSAWresonatorsdecreasedlinearlywiththeincreasingofthetemperature．Theresonantfrequencyandthetemperaturesensitiv

5、ityoftheSAWresonatorwithZ-90。YCOBsubstrateswere278．94MHzand21．22kHz／。C．respectively．TheresonantfrequencyandthetemperaturesensitivityoftheSAWresonatorwithX-90。YCOBsubstrateswere230．53MHzand13．44kHz／℃，respectively．TheresultssuggestedthattheYC0BwithZ-90。cuttinghadhighertempera

6、turesensitivity．Keywords：Yea40(BO3)3(YC0B)；surfaceacousticwave(SAW)；hightemperatureresonator0引言列等。其中，a—Si0。在573℃时会转变为Z-SiO。，使其丧失压电特性，因而不能应用于高温；GaPO生声表面波(SAW)器件不但具有高性能、小尺寸和高重复性等特性[1]，且利用SAW谐振器开发的产成本高，不易得到大尺寸的GAP()，从而限制了无线无源高温传感器还可用于不易接触的特定环境其应用；LiNbo。晶体和LGS系列单晶皆因其高下无线检测温度_2]

7、及应变L3]等，因而在航空、汽车和温低电阻率限制了高温应用]。近年来，一种具有能源等行业有广泛需求。近年来，SAW高温传感优异SAW特性压电单晶钙——稀土硼酸盐化合物技术得到了研究者的关注]。(YCaO(BO。)。，简称YCOB)倍受人们关注。压电材料是SAW传感器进行能量转换和信号YCOB晶体具有高的有效压电系数、介电系数和机传递的载体，压电材料的种类、切型、高温电阻率和电耦合系数，且其相位直到熔点(约1500℃)都未SAW速度等决定SAW器件的性能[6]。目前，传统转移。此外，YCOB晶体在高温(约800℃)时均具压电基底材料有石英(—S

8、iO。)、磷酸镓(GaPO)、铌有高电阻率(2×1O。Q·cm)和较低介电损耗酸锂(LiNbO。)和硅酸镓镧(La3GaSiO】，LGS)系(3)，其高温电阻率比L