О возможности создания эффективных устройств на поверхностных акустических волнах на частотах выше 6 ГГц

Аннотация

В работе исследовано взаимодействие поверхностных акустических волн (ПАВ) с отражателями и встречно-штыревыми преобразователями (ВШП) с электродами с высоким аспектным отношением (ВАО-электродами). Установлены условия резонансного отражения и прохождения ПАВ через отражатель и эффективного преобразования ВШП мощности ПАВ в электрическую мощность на нагрузке. Показана реальная возможность создания эффективных устройств на ПАВ (фильтры, линии задержки, резонаторы, радиочастотные идентификационные метки) на частотах свыше 6 ГГц (до 12-15 ГГц) с применением ВАО-электродов.

• акустоэлектроника
• поверхностная акустическая волна
• электроды с высоким аспектным отношением
• радиочастотные идентификационные метки на ПАВ
• линии задержки на ПАВ
• резонаторы на ПАВ
• фильтры на ПАВ

Abstract (in English)

Possibility of creating effective surface acoustic waves devices at frequency above 6 GHz

In the paper the interaction of surface acoustic waves (SAWs) with reflectors and interdigital transducers (IDTs) with high aspect ratio electrodes (HAR-electrodes) are investigated. The conditions for the SAW resonant reflection and propagation and the effective IDT conversion of the SAW power into electrical power at the load have been obtained. The real possibility of the effective SAW devices creation (filters, delay lines, resonators, RFID tags) at frequencies above 6 GHz (up to 12-15 GHz) using HAR-electrodes was demonstrated.

Для цитирования

Литература

1. Ю.B. Гуляев, С.Г. Сучков, С.С. Янкин, С.А. Никитов, Д.С. Сучков, В.П. Плесский. Радиочастотная идентификационная метка на поверхностных акустических волнах в диапазоне частот 6 ГГц // Радиотехника и электроника, 2015, Т. 60, № 4, c. 429-432. https://doi.org/10.7868/S0033849415040087
2. K. Yamanouchi, J.A. Qureshi, H. Odagawa. 5-15 GHz Range Surface Acoustic Wave Filters Using Electrode Thickness Difference Type And New Reflector Bank Type Of Unidirectional Interdigital Transducers. // Proceedings of the Ultrasonics Symposium, P. 61-64, 1997. https://doi.org/10.1109/ULTSYM.1997.662980
3. M.A. Mohammad, J. Conway, B. Liu, Y. Yang, T.-L. Ren. High Performance Lithium Niobate Surface Acoustic Wave Transducers In The 4-12 Ghz Super High Frequency Range // Journal of Vacuum Science and Technology B, V. 33, P. 06F401, 2015. https://doi.org/10.1116/1.4935561
4. A. Badar, A. Dow, C. Popov, U. Schmid, N.P. Kheran. Super-High-Frequency SAW Transducer Utilizing AlN/Ultrananocrystalline Diamond Architectures // IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, V. 60, №. 8, P. 1581-1586, 2013. https://doi.org/10.1109/TUFFC.2013.2738
5. N.-H. Chen, J.-C. Huang, C.-Y. Wang, F.-S. Huang. Fabrication Of A GHz Band Surface Acoustic Wave Filter By UV-Nanoimprint With An HSQ Stamp // Journal of Micromechanics and Microengineering, V. 21, P.045021, 2011. https://doi.org/10.1088/0960-1317/21/4/045021
6. С.Г. Сучков, С.С. Янкин, С.А. Никитов, Ю.А. Шатрова. Рассеяние поверхностных акустических волн на системе топографических неоднородностей, сравнимых с длиной волны // Радиотехника и электроника, 2014, Т. 59, № 4, с. 405-410. https://doi.org/10.7868/S0033849414040123
7. Nanofabrication Techniques Dominique Mailly Laboratoire de Photonique et de Nanostructures Marcoussis // [Электронный ресурс]. URL: https://magnetism.eu/esm/2005-constanta/slides/mailly-slides.pdf
8. S. Huang, C. Huard, S. Shim, S.K. Nam, I.-C. Song, S. Lu, M.J. Kushner. Plasma Etching Of High Aspect Ratio Features In SiO2 Using Ar/C4F8/O2 Mixtures: A Computational Investigation // Journal of Vacuum Science and Technology A, V. 37, P. 031304, 2019. https://doi.org/10.1116/1.5090606
9. С.Г. Сучков, Д.А. Баринов. Анизотропия упругих свойств тонких металлических пленок и её влияние на характеристики устройств на ПАВ // Радиотехника и электроника, 2002, Т. 47, №4, с. 510-512.
10. The AC/DC Module User's Guide // [Электронный ресурс]. URL: https://doc.comsol.com/5.4/doc/com.comsol.help.acdc/ACDCModuleUsersGuide.pdf
11. Акустоэлектронные устройства обработки и генерации сигналов. Принципы работы, расчета и проектирования / под ред. Ю.В.Гуляева. - М.: Радиотехника, 2012. - 571 с.
12. Физические величины. Справочник / ред. И. С. Григорьев, Е. З. Мейлихов. - М.: Энергоиздат, 1991. - 1231 с.
13. С.Г. Сучков, С.А. Никитов, А.А. Пиловец, С.В. Комков, В.А. Николаевцев, А.Н. Литвиненко, Д.С. Сучков. Многодиапазонная радиочастотная метка на поверхностных акустических волнах для антиколлизионных систем идентификации // Журнал радиоэлектроники: электронный журнал. 2016, N12. URL: http://jre.cplire.ru/jre/dec16/5/text.pdf
14. V. Plessky, L. Reindl. Review on SAW RFID Tags // IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, V. 57. No. 3. P. 654-668, 2010. https://doi.org/10.1109/TUFFC.2010.1462