Пьезоэлектрический материал на основе лангасита

 

Изобретение относится к производству монокристаллов лантан-галлиевого силиката (лангасита), может найти применение для изготовления пьезоэлектрических резонаторов и монолитных фильтров системы радиосвязи и других устройств на объемных и поверхностных акустических волнах и обеспечивает улучшение пьезоэлектрических параметров, уменьшение индуктивности, а также повышение термостабильности и обеспечение работоспособности в области комнатных температур для прямых срезов. Материал на основе лангасита, содержащий оксиды лантана, галлия и кремния, дополнительно содержит алюминий и/или титан в соответствии со следующей химической формулой LaaCas-xAixSii-yTiyOi i. Количество алюминия соответствует х 0.3-0,5, а титанау 0,,3. Величина средней добротности Q приблизительно 26 10, а индуктивность 7,7-7,5. 2 з.п. ф-лы. 1 табл. ел

СО 03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИк (я)5 С 30 В 29/34 15/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4294668/26 (22) 10.08.87 (46) 07.12.92. Бюл. № 45 (72) М.Ф.Дубовик, И.А.Андреев, T.È.Êîðøèкова, Е.К.Салийчук, Л.А.Коток и С.А.Лебедев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1228526, кл. С 30 В 15/14, 29/22. 1984.

Андреев И.А., Дубовик М.Ф. Новый диэлектрик — лангасит LazGagSIO>4 — материал с нулевым температурным коэффициентом частоты упругих колебаний.

Письма в ЖТФ, 1984, т, 10, ¹ 8, с. 487-491, (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

НА ОСНОВЕ ЛАНГАСИТА (57) Изобретение относится к производству монокристаллов лантан-галлиевого силиката (лангасита), может найти применение для изготовления пьезоэлектрических резонаИзобретение относится к производству монокристаллов лантан-галлиевого силиката и может найти практическое применение в качестве пьезоэлектрических резонаторов и монолитных фильтров системы радиосвязи и других устройств на обьемных и поверхностных акустических волнах.

Цель изобретения — улучшение пьезоэлектрических параметров, уменьшение индуктивности, а также повышение термостабильности и обеспечение работоспособности в области комнатных температур для прямых срезов.

Предлагаемые модифицированные монокристаллы лангасита получают следующим образом, Исходные порошки оксидов квалификации ос,ч прокаливают: оксид лантана при

1100+20 С, оксид галлия при 900+20 С, диоксид кремния при 300+20 С, оксид алюми. SU 1506951 А1 торов и монолитных фильтров системы радиосвязи и других устройств на обьемных и поверхностных акустических волнах и обеспечивает улучшение пьезоэлектрических параметров, уменьшение индуктивности, а также повышение термостабильности и обеспечение работоспособности в области комнатных температур для прямых срезов, Материал на основе лангасита, содержащий оксиды лантана, галлия и кремния, дополнительно содержит алюминий и/или титан в соответствии со следующей химической формулой аэСа;-хА,5 1-ут!УО 4. количество алюминия соответствует х = 0.3-0,5, а титана у = 0,1-0,3. Величина средней добоотности 0 приблизительно 26 10, а индуктивность 7,7-7,5. 2 э.п, ф-лы. 1 табл. ния при 900+20 С и/или диоксид титана при 800+20 С. Затем взвешенные в расчетном стехиометрическом соотношении исходные компоненты перемешивают насухо в барабанах со стержневыми мелющими телами, увлажняют водой (100 мл воды на 1 кг смеси) и таблетируют порошок при удельном давлении прессования 250 МПа. После сушки таблетки обжигают в камерных печах при 1400+20 С в течение 4 ч. Таблетки шихты заплавляют в платиновый тигель при температуре примерно 1490 10 С, используя установку типа Донец-1 с радиочастотным нагревом. Монокристаллы выращивают путем вытягивания на ориентированную затравку методом Чохральского. Выращенные монокристаллы механически разрезают на ориентированные пластинки — пьезоэлементы. Введение в исходную смесь оксида алюминия или диоксида титана улучшает

1506951

Параметр паезезаемента т

Пример Монокристалл (пьезоэлемент) Средняя доброт- Индукт ность Q {10 }

ЛГС* (прототип}

25 7,8

+10

ЛГС-0.1А

ЛГС вЂ” О,ЗА

Л ГС-0,5А

26,, 7.7

28 1 7,5

31 7,3

+12

+17

+20

Пьезоэлектрические свойства не обнаружены

ЛГС вЂ” 1,0А

26

28

32

Л ГС-0,5Т

ЛГС-0,1Т

Л ГС-0,2Т

Л ГС--О,ЗТ

-5

-20

-35

-36

Пьезоэлект ические свойства не обна жены

ЛГС-0,5Т

* ЛГС вЂ” лантан- галлиееыи силикат. А — алюминий, Т вЂ” титан. сыпучие свойства исходных порошков и позволяет проводить смешение не в жидкой фазе(спирт, вода), а насухо, что значительно упрощает и сокращает процесс синтеза шихты.

В таблице приведены параметры пьезоэлементов, изготовленных иэ монокристаллов лангасита, модифицированных алюминием и титаном при различном соотношении замещающих ионов, в сравнении с аналогичными параметрами пьезоэлементов, изготовленных из монокристаллов лангасита. Все сравниваемые образцы лангасита. Все сравниваемые образцы имеют одинаковые срезы для возбуждения про- 15 дольных колебании в интервале частот

125-130 к Гц.

Кэк видно из таблицы, пьезоэлементы, изготовленные из модифицированных монокристэллов лангасита, обладают более высокой добротностью, меньшей индуктивностью, температура максимума их температурно-частотной характеристики (Т ) находится в области комнатной температуры. Значение величины Тп = -20"С при введении титана является положительным результатом в том смысле. что при стремлении получить То — <20 С необходимо использовать ориентации ЛГС-Т, равные или близкие к нулевым (прямой срез). При этом 30 все параметры модифицированного монокристэлла улучшатся по сравнению с параметрами оптимальных ориентаций ЛГС: индуктивность уменьшается на 10-12, резонансный промежуток увеличивается на

10 ok

Выход за предельные значения вводимых оксидов нецелесообразен, при уменьшении содержания алюминия и титана (пример 1 и 5) параметры пьезоэлементов 40 не отличаются от лангасита. увеличение содержания алюминия и титана приводит к исчезновению пьезоэлектрических свойств монокристаллов (примеры 4 и 9), Таким образом, введение модифицирующих добавок в указанных пределах обеспечивает достижение поставленной цели, При выращивании монокристаллов лан асита с добавками титана или алюминия улучшаются также технологические условия их роста, Так как оксиды галлия и кремния при малых градиентах, обладая повышенной способностью к переохлаждению расплавов, способствует росту ограненных монокристаллов лангасита, добавка алюминия или титана в шихту уменьшает степень переохлаждения расплава и способствует росту менее ограниченных кристаллов. В модифицированных монокристаллах также меньше выражены ростовая поперечная слоистость и объемный дефект, кристаллы менее окрашены.

Формула изобретения

1. Пьезоэлектрический материал на основе лангасита, содержащий оксиды лэнтана, галлия и кремния, отличающийся тем, что, с целью улучшения пьезоэлектрических параметров, материал дополнительно содержит алюминий и/или титан в соответствии со следующей химической формулой (agGas- АЬЯ11-уТty014.

2. Пьезоэлектрический материал по п.1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения индуктивности, он содержит алюминий в количестве х = 0,3 — 0,5 при у = О.

3. Пьезоэлектрический материал по п,1, отличающийся тем, что, с целью повышения термостабильности и обеспечения работоспособности в области комнатных температур для прямых срезов, он содержит титан в количестве у = 0,1 — 0,3 при

x=0.

Пьезоэлектрический материал на основе лангасита Пьезоэлектрический материал на основе лангасита 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам выращивания монокристаллических образцов со структурой беррила и может быть использовано в электронной и ювелирной промышленности

Изобретение относится к способам затравления при выращивании профилированных монокристаллов корунда методом Степанова и способствует повышению их структурного совершенства

Изобретение относится к технологии выращивания кристаллов, которые могут найти применение в квантовой электронике

Изобретение относится к выращиванию кристаллов и обеспечивает повышение качества кристаллов и выхода в годную продукцию за счет создания управляемого изометрического температурного поля вокруг кристалла

Изобретение относится к выращиванию кристаллов и обеспечивает повышение качества кристаллов и выхода в годную продукцию за счет создания управляемого изометрического температурного поля вокруг кристалла

Изобретение относится к электронной и металлургической промышленности

Изобретение относится к производству монокристаллов лантан-галлиевого силиката, может найти применение для изготовления пьезоэлектрических резонаторов и монолитных фильтров системы радиосвязи и других устройств на объемных и поверхностных акустических волнах и обеспечивает улучшение пьезоэлектрических параметров, уменьшение индуктивности, а также повышение термостабильности и обеспечение работоспособности в области комнатных температур для прямых срезов

Наверх