CS267340B1 - Akustoelektrický měnič na generáciu povrchových akustických vl’n - Google Patents

Abstract

Akustoelektrický měnič na generáciu povrchových akustických vl’n umožňuje vyrábat lačné a miniatúrne akustoelektrické sú-j čiastky využívajúce šírenie povrchových akustických νϊη ako súčasti integrovaných , obvodov v polovodičovéj výrobě. Podstatou riešenia zloženého z vrstiev kovu, oxidu křemičitého a kremíka je, že na pokovenom povrchu vrstvy oxidu křemičitého, nanesenej na substráte křemíku, je vytvořená dvojica ■ interdigitálnych meničov povrchovej akustiokej vlny. Rešenie je vhodné pře elektro- i technický priemysel najma pře rádiolokáto- ; ry.

Description

Vynález sa týká akustoelektrického meniča na generáciu povrchových akustických vln s možnosťou priameho zabudovania do integrovaných obvodov na báze kremíka.

Struktura kov-oxid křemičitý - křemík sa doteraz v akustoelektronike používala na detekoiu objemových ultrazvukových νϊη. štruktúry kov-izolant-polovodič s použitím chalkogénov ako selén a dalšie, slúžia tiež ako akustoelektrické meniče kapacitného typu na detekciu objemových ultrazvukových vln. Detekcia objemových akustických vln pomocou štruktúr kov-izolant-polovodič sa používá aj na nedeštruktívnu kontrolu homogenity oxidu křemičitého vytvořeného na křemíku.

V eúčasnosti sa na generáciu a detekciu povrchových akustických vln v akustoelektronických súčiastkách, ako sú oneskorovacie vedenia a pásmové filtre, používajú interdigitálne meniče vyhotovené na povrchoch tradičných piezoelektrických materiálech ako křemeň, LiNbOj a pod.

Keďže najbežnejšie používaný substrátový materiál v elektrotechnickém priemyslu je křemík, nie je v eúčasnosti možné vyrábať takéto akustoelektrické súčiastky ako súčasť integrovaných obvodov. Nevýhodou súčasného spósobu výroby akustoelektrických súčiastok je ich vysoká cena.

Hoře uvedené nedostatky odstraňuje akustoelektrický měnič na generáciu povrchových akustických vln zložený z vrstiev kovu, oxidu křemičitého a kremíka ktorého podstatou je, že na pokovenom povrchu vrstvy oxidu křemičitého připraveného na p-type, alebo n-type substráte kremíka je vytvořená dvojica interdlgitálnych meničov povrchovej akustickéj vlny.

Akustoelektrický měnič podlá vynálezu umožňuje vyrábať miniatúrne akustoelektrické súčiastky využívajúce šírenie sa povrchových akustoelektrických vln ako súčasti integrovaných obvodov s možnosťou využitia štandardných materiálov a technologii výroby v polovodičovéj výrobě pri nízkých výrobných nákladoch.

Vzhladom na to, že štruktúra kov-oxid křemičitý - křemík, ktorá sa používá na generáciu povrchových akustických vln je sandwichovou štruktúrou, z akustického hlediska představuje vlnovod. Šírenie ultrazvuku sa tu vyznačuje vlnovodnou disperziou. Preto je možné, buď změnou hrůbky oxidu křemičitého při konštantnej frekvenci!, lebo změnou frekvencie ultrazvukovéj vlny při konštantnej hrúbke oxidu křemičitého měnit rýchlosť šírenia sa povrchových akustických vln a tým aj oneskorenie výstupného signálu voči vstupnému, čo neumožňuje ani jedna: doslal známých akustoelektrických aplikácii kov-izolant-polovodič s objemovými vlnami. Takéto možnosti tiež neposkytuje ani doposial používaný spčsob generácie a detekcie povrchových akustických vln na piezoelektrických materiáloch.

Vynález je schematicky znázorněný na pripojenom výkrese.

Na hliníkom pokovenéj vrstvě 1 oxidu křemičitého, ktorá je štandardnou polovodičovou technológiou připravená na povrchu p-typu, alebo n-typu substrátu £ kremíka, je vyrobena fotolitografickou cestou dvojica interdlgitálnych meničov £, £, ktoré sa bežne používajú na generáciu a detekciu povrchových akustických vln.

. Na generujúci interdigitálny měnič £ povrchových akustických vln sa privedú vysokofrekvenčně alektrické impulzy v důsledku čoho dochádza k periodickému pohybu elektrického náboja lokalizovaného v štruktúre kov-oxid kremičitý-kremík, ktorý je spůsoberiý elektrickým polom. Pohyb tohoto náboja vzhladom na jeho vazbu so štruktúrou kov-oxid kremičitý-kremík generuje povrchové akustické vlnenie. Keď povrchové akustické vlnenie dosiahne detekujúceho interdigitálneho meniča £, vyvolá periodickú změnu kontaktového rozdielu potenciálov v štruktúre kov-oxid kremičitý-kremík, čo sa na výstupe tohto meniča prejeví ako elektrický impulz, ktorý je časovo oneskorený voči generujúcemu a vysokofrekvenčnému signálu.

Claims (1)

1. Akustoelektrický měnič na generáciu povrchových akustických vln zložený z vrstiev kovu, oxidu křemičitého a kreníka vyznačený tým, že na pokovenom povrchu vrstvy (2) oxidu křemičitého, nanesenej ra substráte (1) kremika je vytvořená dvojica interdigitálnych meničov (3, 4) povrchovej akustickej vlny.