Способ управления амплитудно-частотной характеристикой преобразователей поверхностных акустических волн

Патент 1034148

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

1. СПОСЮБ УПРАВЛЕНИЯ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН, ПО KOTOpohv на пути распространения поверхностной акустической волны формируют резонансную отражательную структуру из полупроволникового 1 териала, а также изменяют состояние носителей заряда в полупроводниковом материале, отличающийся тем, что, с целью повьвиения эффективности управления за счет увеличения диапазона перестройки коэффициента отражения волны, регулируют периодическое изменение инкремен .та и скорости волны воздействием на эти элементы электромагнитным полем. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что регулировку осуществляют освещением структуры. 3.Способ по п. 1, о т J и ч а ю ва и и с я тем, что регулировку осуществляют электрическим напряжением, приклалрваемьм к элементам структуры. DO 4 J ЭО

09) П1) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,Н51) Н 03 H 3/02; Н 01 J 41 22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ОО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -:: .::;:, Н ABTOPCNONIV СЮЩИтВЪстви .

В а (21) 3313568/18-23 (22) 06.07.81 (46) 07.08.83. Вюл. Ф 29 (72) Л.A . Чернозатоиский, М.М. Мазур и В.Н. Масленников (53) 534.232(088.8) (56) 1. Патент Франции 9 2249491, кл. Н 03 Н 9/14, опублик. 1978.

2. Патент ФРГ 9 2435727, кл. Н 03 Н 9/00, .опублик..1975. (54)(57) 1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ ..ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ПОВЕРХНОСТНЫХ

АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН, по которому на пути распространения поверхностной акустической волны формируют резонансную отражательную структуру из полупроводникового материала, а также изменяют состояние носителей заряда в полупроводниковом материале, отличающийс я тем, что, с целью повышения эффективности управления за счет увеличения диапазона перестройки коэффициента отражения волны, регулируют периодическое изменение инкремента и скорости волны воздействием на эти элементы электромагнитным полем.

2. Способ по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что регулировку осуществляют освещением структуры.

3. Способ но и. 1, о т д ивЂ” ч а ю шийся тем, что регулировку осуществляют электрическим напряжением, прикладываемым к элементам структуры.

1034148

Изобретение относится к радиоэлЕк-. тронике и может использоваться в приборах, работающих на поверхностных акустических волнах (IIAB);

Известен способ управления амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ),преобразователей IIAB, по которому изменяют коэффициент отражения IIAB путем изменения глубины па". зов, образующих отражательную структуру . 1 ) . l0

Недостатком данного способа является невозможность управления АЧХ в процессе подачи ПАВ на отражатель преобразователя. Наиболее близким к предлагаемому является способ управления АЧХ преобразователей IIAB, по которому на пути распространения ПАВ формируют резонансную отражательную структуру из полупроводникового материала, а также изменяют состояние носителей заряда в полупроводниковом материале (2).

В указанном способе проводящие элементы резонансной структуры образуют, воздействуя пучком электронов на сплошной слой полупроводниковой пленки. Недостатком способа является малая эффективность управления АЧХ.

Цель изобретения - повышение 30 эффективности управления АЧХ преобра-, зователей IIAB за счет увеличения диапазона перестройки коэффициента отражения.

Поставленная цель достигается З5 тем, что согласно способу управления АЧХ преобразователей ПАВ, по которому на пути распространения IIAB формируют резонансную отражательную структуру из полупроводникового ма- 40 териала, а также изменяют состояние носителей заряда в полупроводниковом материале, регулируют периоди ческое изменение инкремента и ско-рости волны воздействием на эти элементы электромагнитным полем. 4

Регулировку можно осуществлять освещением структуры.

Регулиров*у можно осуществлять также электрическим напряжением, прикладываемлм к элементам структу- 50 рые

На чертеже показан один из ва риантов устройства, реализующего предлагаемый способ.

На пьезоэлектрической подложке 1, например, из ниобата лития расположены излучатель 2 IIAB и отражательная структура 3 из тонких эквивалентных полос полупроводниковой пленки, например, сернистого кад- ., 60 мия. Над отражательной структурой размещен источник 4 внешнего регули" руюшего воздействия.

Возбуждаемая на подложке 1 IIAB подпадает иа периодическую структуру 3 и проходит ее без отражения в ввиду малости массовой нагрузки пленки и малой концентрации свободных . носителей в ней. Управляющий источHHK 4 внешнего электромагнитного воздействия (например, осветительная лампа, лазер, светодиод) за счет фотоэффекта повышает концентрацию свободных носителей. Изменение концентрации свободных носителей приводит к изменению инкремента распространения ПАВ в области расположения полупроводниковой пленки.

Поскольку скорость и затухание. ПАВ в покрытых пленкой местах отличают.вЂ” ся от скорости и затухания GAB на свободной поверхности, то на грани-. це этих разнородных областей происходит отражение ПАВ. Если отраженные сигналы IIAB совпадают по фазе, то коэффициент отражения. резко возрастает.

Пример., Отражательная структура выполнена иэ пленки GdS нанесенной на подложку из l йЬО

У2 -среза. Толщина пленки 1 мкм, изменение концентрации свободных носителей при подсветке от 10"" до

10 см - подвижность носителей около

300 см В "с ", коэффициент электромеханической связи ПАВ 0,049:.. При этих величинах на частоте 30„мгц дек- ремент IIAB составляет 7"/см, а на частоте 100 мГц.- 22"/см. Коэффициент отражения при этом может изменяться от 0 до величины порядка 1.

В качестве внешнего воздействия может быть использовано электрическое поле, подаваемое на.отражатель-. ную структуру 3, замкнутую системой проводящих электродов, соединенных с источником управляющего электрического напряжения. При этом дрейф носителей заряда может быть создан как вдоль отражательной структуры 3, так и поперек ее. При йодаче управляющего напряжения от источника в слоистой системе пленка-подложка можно реализовать режим усиления отражающейся от структуры 3

IIAB постоянным или переменным дрейфом носителей заряда. При этом амплитуда отраженного сигнала существенно..превышает амплитуду Падающей ПАВ.

Таким образом, эффективный коэффициент отражения IIAB от структуры

3 может изменяться. и пределах от 0 до величины, существенно превосходящей ,1. При указанных параметрах коэффициент отражения IIAB может достигать значений порядка 10.

Отражательную полупроводниковую структуру можно создать путем инжекции свободных носителей из металлических полосок, предварительно нанесенных на пьезоэлектрик. При этом состояние свободных носителей,регулируют изменением напряженности злек1034148

3 4 трического поля, инжектирувщего но- полупроводника,й -типа поле, направ;. сител8 в подложку. Как и в преды- ленное к поверхности, вызывает уменьдущем случае, создавая дрейф инжекти- шение концентрации электронов вбли pyewx носителей, можно йолучить уси" .ли нее, а поле, направленное от по ление ПАВ, проходящей через отража-. .верхности, увеличивает..приповерхносттельную структуру, и управлять коэф- 5 ную концентрацию. Для усиления эффекфициентом отражения. та поля вместо однородного полупроОтражательную структуру можно водника можно применять слоистую создать из полупроводниковых полос :полупроводниковую структуру ив ,с нанесенными на них .сверху. метал- Р -М-.переходов или диодов Шоттки.

:лическими электродами. Приложе- ц), нием внешнего электрического поля, Предлагаемый способ обеспечивает поперечного к поверхности .распро- высокую .эффективность управления странения ПАВ, изменяют приповерх-,;;АЧХ преобразователей ПАВ за счет зна- ностную концентрацию носителей в полу- чительного диапазона перестройки .проводниковой полосе. Например, для - .коэффициента отражения.

Составитель В. Банков

Редактор В. Петраш ТехредМ.Гергель Корректор М. Демчик, Заказ 5б 41/57 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.. Ужгород, ул. Проектная, 4