طراحی و شبیه سازی افزاره‌های امواج صوتی سطحی (SAW) بر بستر LiNbO3 با برش °-YX128

نویسندگان

1 تربیت مدرس-کارشناسی ارشد

2 دانشگاه تربیت مدرس

3 گروه الکترونیک، دانشکده برق و کامپیوتر، دانشگاه تربیت مدرس

doi
چکیده

در این مقاله، اصول طراحی افزاره‌های امواج صوتی سطحی (SAW) بر بستر LiNbO3 با برش °-YX128 ارائه می‌شود. این نوع افزاره‌ها کاربردهای زیادی در زمینه حسگرهای گازی، دما، رطوبت، فشار، گشتاور و همچنین فیلترهای مخابراتی دارند. در این مقاله، شبیه‌سازی‌ها به صورت سه‌بعدی و به روش المان متناهی انجام می‌شود. دراین شبیه‌سازی‌ها، تاثیر پارامترهای گوناگون ساختار، مانند فاصله و تعداد الکترودها، دامنه و فرکانس سیگنال الکتریکی، میزان تلفات و همچنین ضخامت بستر بر موج SAW منتشر شده، بررسی می‌شود. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که فاصله الکترودها با عکس فرکانس و دامنه جابجایی اتم‌های سطحی با دامنه سیگنال اعمالی متناسب است. براساس نتایج حاصله، تعداد بهینه جفت الکترودها برای ولتاژ الکتریکی 50 ولت و تلفات بستر0.01 dB به ازای یک دوره تناوب، برابر با 34 جفت است. از طرف دیگر، برای اینکه موج ریلی با طول موج متناسب با دوره تناوب الکترودهای طراحی شده انتشار یابد، ضخامت بستر نباید از نصف دوره تناوب کمتر باشد.