Нелинейные электрические и электроакустические эффекты в сверхвысокочастотных сегнетоэлектрических варакторах

• Автор: Михайлов, Анатолий Константинович
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 135 с. : ил.

Оглавление

Список сокращений

Введение
Глава 1 Нелинейные электрические и электроакустические эффекты в структурах с сегнетоэлектрическими пленками (обзор литературы)
1.1 Нелинейный отклик диэлектрической проницаемости сегнетоэлектрических пленок на быстронарастающее электрическое поле

1.2 Нелинейные линии передачи

1.2.1 Общие сведения о нелинейных линиях передачи

1.2.2 Полупроводниковые нелинейные линии передачи

1.2.3 Нелинейные линии передачи на сегнетоэлектрических пленках

1.3 Пьезоэффект в сегнетоэлектрических пленках и СВЧ устройства на его основе

1.3.1 Общие сведения о СВЧ-резонаторах на объемных акустических волнах
1.3.2 Одномерная модель наведенного пьезоэлектрического эффекта
Глава 2 Нелинейный диэлектрический отклик сегнетоэлектрических варакторов в диапазоне СВЧ
2.1 Общий подход к описанию нелинейного отклика сегнетоэлектрического конденсатора на СВЧ сигнал повышенного уровня
2.1.1. Изменение емкости сегнетоэлектрических конденсаторов под действием гармонического сигнала СВЧ
2.1.2 Нелинейный отклик сегнетоэлектрического конденсатора на бигармонический сигнал СВЧ
2.2 Методики измерений и результаты исследования нелинейного отклика сегнетоэлектрических конденсаторов на сигналы СВЧ
2.2.1 Нелинейный отклик сегнетоэлектрических конденсаторов на бигармонический сигнал СВЧ

2.2.2 Исследование нелинейного отклика сегнетоэлектрических конденсаторов на импульсный сигнал СВЧ
Глава 3 Нелинейная динамика сегнетоэлектрических пленок при воздействии коротких электромагнитных видеоимпульсов нано- и субнаносекундной длительности
3.1 Численное моделирование нелинейного отклика сегнетоэлектрической линии передачи
3.2 Эффективность сегнетоэлектрической линии передачи с точки зрения сжатия фронта импульса
3.3 Неоднородная нелинейная линия передачи на основе плоскопараллельных сегнетоэлектрических варакторов
Глава 4 Электроакустические эффекты в многослойных структурах, содержащих сегнетоэлектрические пленки
4.1 Расчет резонансных частот собственных акустических мод многослойного резонатора методом пересчета акустических импедансов
4.2 Вариационно-разностный метод расчета стоячей акустической волны
4.3 Эффективность возбуждения объемных акустических волн в многослойной структуре, содержащей одну пленку сегнетоэлектрика
4.4 Эффективность возбуждения объемных акустических волн в многослойной структуре, содержащей две пленки сегнетоэлектрика
4.5 К вопросу о разработке электроакустического фильтра с электрическим переключением полосы пропускания
Заключение
Список используемых источников
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СВЧ - сверхвысокие частоты
НЛП - нелинейная линия передачи
СШП - сверхширокополосный
ВФХ - вольт-фарадная характеристика
КТО! - копланарная линия
МОП - металл-окисел-полупроводник
ПАВ - поверхностные акустические волны
КНТО - керамика с низкой температурой обжига
ОР - объёмный резонатор
ОАР - резонатор на объемных акустических волнах МИС - монолитная интегральная схема ТКЧ - температурный коэффициент частоты СЭ - сегнетоэлектрик

Frequency (Hz)

Рисунок 1.18- Топология (а) и характеристики (б) ППФ на основе ОАР [49]
2) Высокая собственная акустическая добротность. Как правило, акустическая добротность ОАР достигает порядка 1000-2000 [57]. Использование высокодобротных акустических резонаторов позволяет разрабатывать миниатюрные узкополосные СВЧ-фильтры и дуплексеры с низким уровнем вносимых потерь, с высокой крутизной фронтов и высоким уровнем затухания в полосе запирания [57]. Так на рисунке 1.18 представлена топология узкополосного полосно-пропускающего фильтра (ППФ) седьмого порядка, предназначенного для работы в диапазоне 5.15-5.25 ГГц (рабочая полоса частот 1.9 %) [49]. В соответствии с экспериментальными результатами, вносимые потери фильтра в рабочей полосе пропускания не превышают 2 дБ, а затухание в полосе запирания 30 дБ.
3) Высокая степень интеграции. Устройства на основе ОАР имеют хорошую совместимость с используемыми в полупроводниковых монолитных интегральных схемах (МИС) подложками и металлическими электродами, что позволяет изготавливать СВЧ устройства в едином