Материал сердечника связи нового поколения: танталат лития
С быстрым развитием Интернета вещей, искусственного интеллекта и технологий больших данных танталат лития (LiTaO3) широко используется в цифровой обработке сигналов, 5G-коммуникациях, наведении, инфракрасных детекторах и других областях благодаря своим превосходным свойствам, таким как пьезоэлектричество, акустооптика и электрооптика. Его монокристаллическая пленка считается новым материалом, срочно необходимым для разработки новых устройств в эпоху после Мура.
Танталат лития — это многофункциональный кристаллический материал с превосходными характеристиками. Он имеет структуру ильменита и бесцветен или светло-желт. Его кристаллическое сырье широко распространено, его характеристики стабильны, и его легко обрабатывать. Он может производить высококачественные крупноразмерные монокристаллы. Полированные кристаллы танталата лития могут широко использоваться в производстве электронных коммуникационных устройств, таких как резонаторы, поверхностные фильтры и преобразователи. Это незаменимый функциональный материал во многих областях связи высокого класса, таких как мобильные телефоны, спутниковая связь и аэрокосмическая промышленность.
Основные области применения
Фильтр поверхностных акустических волн (ПАВ)
Фильтр поверхностных акустических волн — это специальное фильтрующее устройство, изготовленное с использованием пьезоэлектрического эффекта материалов пьезоэлектрического кристаллического генератора и физических характеристик распространения поверхностных акустических волн. Он обладает такими преимуществами, как низкие потери при передаче, высокая надежность, большая гибкость производства, аналого-цифровая совместимость и превосходные характеристики выбора частоты. Его основными компонентами являются линия передачи, пьезоэлектрический кристалл и аттенюатор. Когда сигнал достигает поверхности пьезоэлектрического кристалла через линию передачи, генерируются поверхностные акустические волны. Скорость поверхностных акустических волн разных частот различается во время распространения. Разумным проектированием геометрической формы и параметров передачи пьезоэлектрического кристалла и встречно-штыревого преобразователя, а также наличием отражателя можно добиться эффектов фильтрации разных частот.
Кварцевый генератор
Кварцевый генератор — это устройство преобразования энергии, которое преобразует постоянный ток в переменный ток с определенной частотой. В основном он использует пьезоэлектрический эффект пьезоэлектрических кристаллов для генерации стабильных электрических колебаний. Когда напряжение подается на два полюса чипа, кристалл деформируется, тем самым генерируя напряжение на металлическом листе. Кварцевые генераторы широко используются в радиостанциях связи, GPS, спутниковой связи, мобильных устройствах дистанционного управления, передатчиках мобильных телефонов и высокопроизводительных счетчиках частот из-за их высокостабильных частотных сигналов переменного тока. Обычно он использует кристаллы, которые могут преобразовывать электрическую энергию и механическую энергию для обеспечения стабильных и точных одночастотных колебаний. В настоящее время обычно используемые кристаллические материалы включают кварцевые полупроводниковые материалы и чипы танталата лития.
Пироэлектрический детектор
Пироэлектрический детектор — это датчик, который использует пироэлектрический эффект для обнаружения изменений температуры или инфракрасного излучения. Он может обнаруживать изменения энергии цели в бесконтактной форме, тем самым генерируя измеримый электрический сигнал. Его основным компонентом является пироэлектрический чип, монокристаллический материал со специальными свойствами, обычно состоящий из блоков с противоположными зарядами, с осями кристалла и спонтанной поляризацией. Пироэлектрические материалы должны быть подготовлены очень тонкими, а электроды нанесены на поверхность перпендикулярно оси кристалла. Верхний поверхностный электрод должен быть покрыт поглощающим слоем, прежде чем его можно будет использовать. Когда инфракрасное излучение достигает поглощающего слоя, пироэлектрический чип нагревается и генерируется поверхностный электрод; если излучение прерывается, генерируется обратный поляризационный заряд.
Танталат лития имеет широкие перспективы применения в 5G-коммуникациях, фотонных чипах, квантовой информации и других областях благодаря своему большому пироэлектрическому коэффициенту, высокой температуре Кюри, малому коэффициенту диэлектрических потерь, низкой температуре плавления на единицу объема, малой относительной диэлектрической проницаемости и стабильной работе.