[发明专利]一种低损耗高温度稳定性的表面声波传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的低损耗、高温度稳定性的表面声波传感器，特别是涉及一种采用硅酸镓镧(La₃Ga₅SiO₄或Langasite)、钽酸镓镧(La₃Ga_0.5Ta_0.5O₁₄或Langanite)、铌酸镓镧(La₃Ga_5.5Nb_0.5O₁₄或Langatate)、磷酸镓(GaPO₄)、Sr₃TaGa₃Si₂O₁₄(STGS)、Sr₃NbGa₃si₂O₁₄(SNGS)、Ca₃TaGa₃Si₂O₁₄(CTGS)、Ca₃NbGa₃Si₂O₁₄(CNGS)以及Sr₃Ga₂Ge₄O₁₄(SGG)和四硼酸锂(Lithium tetraborate)为基片的新型表面声波传感器。

背景技术

近几年来，随着航空航天、移动通讯、信息传感等技术的迅速发展，对声表面波(SAW)期间的要求越来越高。作为SAW器件的核心单元，压电基片对SAW器件的性能起着决定性的作用。近几年随着SAW技术应用领域和范围不断向广度和深度方向发展，传统的SAW基片材料或是压电转换效率不够(如石英)，或是温度稳定性不好(如铌酸锂、钽酸锂等)。传统的压电材料如石英、铌酸锂、钽酸锂等远远不能满足需求。为获得高温度稳定性和低损耗的材料和结构，文献Jpn.J.Appl.phys，2001，40：3718-3721(Very Small Sized Resonator Filter Using Shearing Horizontal Wave onQuartz)提出在石英基片上覆盖重金属电极，激发出剪切(SH)波，这种模式具有较大的机电耦合系数和良好的温度特性。文献IEEE Transactions on Ultrasonics，Ferroelectrics and Frequency Control，2000，47(3)：701-705(Substrates for zerotemperature coefficient Love wave sensors)通过在欧拉角为[0°，122°，90°]的石英基片上，覆盖厚度为0.1倍波长二氧化硅波导层的条件下，获得了接近0温度系数，但是机电耦合系数降为石英材料最大值的一半左右，灵敏度降低为石英最大值的75％。

为寻找低成本、高性能的新型压电晶体，具有LGX结构的系列新型压电晶体成为压电领域近几年来的研究热点。