Команда исследователей в Китае продемонстрировала, ВИДЕЛ устройство, которое может достигнуть частот в шесть раз выше, чем актуальнейшие устройства. Со встроенными межпальцевыми преобразователями (IDTs) на слое объединенного алюминия азотируют и алмаз, устройство команды также смогло повысить продукцию значительно. Их результаты изданы на этой неделе в Прикладных Письмах о Физике от AIP Publishing.«Мы нашли, что акустическое полевое распределение очень отличается для вложенных и обычных структур электрода», сказали Цзиньин Чжан, один из авторов газеты. «На основе числового анализа моделирования и экспериментальных результатов тестирования, мы нашли, что вложенные структуры дают два преимуществ: более высокая частота и более высокая выходная мощность».
Поверхностные акустические устройства волны передают высокочастотный сигнал, преобразовывая электроэнергию в акустическую энергию. Это часто делается с пьезоэлектрическими материалами, которые в состоянии изменить форму в присутствии электрического напряжения.
Электроды IDT, как правило, помещаются сверху пьезоэлектрических материалов, чтобы выполнить это преобразование.Увеличивание эксплуатационной частоты IDTs – и общей скорости сигнала – оказалось трудным. Актуальнейший ВИДЕЛ, что устройства достигли высшего уровня на частоте приблизительно 3 гигагерцев, Чжан сказал, но в принципе возможно сделать устройства, которые в 10 раз быстрее. Более высокие частоты, однако, требуют больше права преодолеть потерю сигнала, и в свою очередь, некоторые особенности IDTs должны быть все более и более маленькими.
В то время как устройство на 30 ГГц могло передать сигнал более быстро, его эксплуатационный диапазон становится ограниченным.«Основная проблема – все еще фальсификация IDTs с такими маленькими размерами элемента», сказал Чжан. «Хотя мы приложили много усилий, есть все еще небольшие промежутки между стенами стороны электродов и пьезоэлектрических материалов».
Чтобы гарантировать, что у преобразователей был надлежащий размер элемента, команде Чжана был нужен материал с высокой акустической скоростью, такой как алмаз. Они тогда соединили алмаз, материал, который изменяет его форму очень мало с электрическим напряжением с алюминием, азотирует, пьезоэлектрический материал, и включил IDT в их новом, ВИДЕЛ устройство.Получающееся устройство работало на частоте 17,7 ГГц и улучшенной выходной мощности на 10 процентов по сравнению с обычными устройствами, используя ПИЛЫ.
«Часть, которая удивила нас больше всего, – то, что акустическое полевое распределение очень отличается для вложенных и обычных структур электрода», сказал Чжан. «Мы понятия не имели вообще об этом прежде».Чжан сказал, что она надеется, что это исследование приведет к, ВИДЕЛ устройства, используемые в монолитных микроволновых интегральных схемах (MMICs), недорогой, интегральные схемы высокой пропускной способности, которые видят использование во множестве форм скоростных коммуникаций, таких как сотовые телефоны.