Какво представляват акустоелектронните усилватели
Акустоелектронните усилватели се наричат усилватели, при които усилването на електрически сигнал се постига чрез усилване на получената от него акустична вълна. Акустичните електронни усилватели са предназначени за усилване на електрически сигнали.
Класификация. Акустоелектронните усилватели са класифицирани според вида на акустичните вълни, които използват. Разграничете акустоелектронните усилватели въз основа на обемни и повърхностни акустични вълни. Последните от своя страна са разделени на два подвида: филмови и с въздушна междина. В частта на дрейфа на филма, която е монокристален полупроводников филм,
той е отделен от акустичния проводник, който е пиезоелектричен субстрат, от диелектричен филм. В усилвателите с въздушна междина, дрейфната част, която е монокристален полупроводников филм, отглеждан върху сапфирен субстрат, е отделена от пиезоелектричния субстрат чрез въздушна междина.
Конвенционални изображения и символи. На диаграмите акустоелектронните усилватели са изобразени, както е показано на фиг. един.
Фигура: 1. Условно предавателно изображение на акустоелектронен усилвател
Символът на акустоелектронния усилвател съдържа името на устройството, неговото усилване на напрежението и честотната лента. Например обозначението PA-50-300 означава: акустоелектронен усилвател, усилване на напрежението 50 dB, честотна лента 300 MHz.
Структура. Дизайнът на акустоелектронен усилвател, базиран на обемни надлъжни акустични вълни, е показан на фиг. 2.
Фигура: 2. Акустоелектронен усилвател на базата на обемни надлъжни акустични вълни: 1 - полупроводников прът; 2 - вътрешни електроди на електромеханични преобразуватели; 3 - външни електроди на електромеханичните преобразуватели
Вижда се, че основните му структурни елементи са пиезоелектричен монокристален полупроводников звуков проводник, направен под формата на пръчка (1) и входни и изходни електромеханични преобразуватели. Вътрешните електроди (2) са направени чрез дифузия на индий директно в края на полупроводниковия прът. Те едновременно служат като електроди, към които се прилага постоянно електрическо напрежение, за да се създаде постоянно електрическо поле в пръта, което кара носителите на заряда да се отклоняват в посока на разпространение на надлъжната акустична вълна. Външните електроди (3) на електромеханичните преобразуватели са направени чрез дифузия на примеси с тип проводимост, противоположна на индия. В този дизайн се използва феноменът на взаимодействие на акустичната вълна на акустичния канал с проводимите електрони на същия този акустичен канал. Това е неудобно, тъй като в този случай един и същ материал трябва да претърпи различни (често несъвместими) видове обработка, за да задоволи изискванията за своите електрически и акустични свойства. Следователно акустоелектронните усилватели SAW са по-често срещани, при които полупроводниковата дрейфова част е отделена от акустичния тръбопровод, който е пиезоелектричен субстрат, чрез въздушна междина, размерите на която трябва да са много по-малки от дължината на акустичната вълна (фиг. 3).
Фигура: 3. Акусто-електронен усилвател на базата на SAW с въздушна междина: 1 - въздушна междина; 2 - монокристален силициев филм; 3 - сапфирен субстрат; 4 - пиезоелектричен субстрат; 5 - преобразуватели
Основните структурни елементи на тези усилватели са монокристален силициев филм 2 n-тип с дебелина 1 μm, отглеждан по епитаксиален метод
върху сапфирен субстрат 3; пиезоелектричен субстрат 4, входни и изходни преобразуватели 5. Съпротивлението на монокристалния силициев филм е 10 Ohm-cm, а подвижността