Способ управления амплитудно-частотной характеристикой преобразователей поверхностных акустических волн

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) П 1) 315 Н 3/02Н 41 22 ОПИ Р ТЕН И АВТО вввтвъств УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54)(57) 1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АИПЛТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ПОВЕРХНОСТНЫХАКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН, по которому напути распространения поверхностнойакустической волны формируют резонансную отражательную структуруиз полупроводникового материала,а также изменяют состояние носителей заряда в полупроводниковом материале, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности управления за счет увеличения диапазона перестрбйки коэффициента отражения волны, регулируют периодическое изменение инкремента и скорости волны воздействием на эти элементы электромагнитным полем.2, Спочающику осущесры3. Способ но и. 1 о т д и ч а ю щ и й с я тем, что регулировку осуществляют электрическим напряжением, прикладываемым к элементам структуры. соб по и, 1, о т л и й с я тем, что регулировтвляют освещением структуИзобретение относится к радиоэлЕктронике и может использоваться в приборах, работающих на поверхностных акустических волнах ПАВ);Известен способ управления амплитудно-частотной характеристикойАЧХ),преобразователей ПАВ, по которому изменяют коэффициент отражения ПАВ путем изменения глубины па".зов, образующих отражательную структуру 111.30Недостатком данного способа является невозможность управления АЧХ впроцессе подачи ПАВ на отражательпреобразователя.Наиболее близким к предлагаемому 35является способ управления АЧХ преобразователей ПАВ, по которому напути распространения ПАВ Формируютрезонансную отражательную структуру из полупроводникового материала,а также изменяют состояние носителей заряда в полупроводниковом материале 23В указанном способе проводящиеэлементы резонансной структуры образуют, воздействуя пучком электронов на сплошной слой полупроводнико"вой пленки, Недостатком способаявляется малая эффективность управления АЧХ.Цель изобретения - повышение 30эффективности управления АЧХ преобра-,зователей ПАВ за счет увеличениядиапазона перестройки коэффициентаотражения.Поставленная цель достигается З 5тем, что согласно способу управления АЧХ преобразователей ПАВ, по которому на пути распространения ПАВФормируют резонансную отражательнуюструктуру из полупроводникового материала, .а также изменяют состояниеносителей заряда в полупроводниковом материале, регулируют периоди"ческое изменение инкремента и скорости волны воздействием на этиэлементы электромагнитным полем. 45Регулировку можно осуществлятьосвещением структуры.Регулирову можно осуществлятьтакже электрическим напряжением,прикладываемюм к элементам структу ОрыеНа чертеже показан один из вариантов устройства, реализующегопредлагаемый способ.На пьезоэлектрической подложке 1,например, из ниобата лития расположены излучатель 2 ПАВ и отража"тельная структура 3 из тонких экви"валентных полос полупроводниковойпленки, например, сернистого кад- ., бОмия. Над отражательной структуройразмещен источник 4 внешнего регули "руюшего воздействия.Возбуждаемая на подложке 1 ПАВподпадает на периодическую структуру 3 и проходит ее без отражения вввиду малости массовой нагрузки пленки и малой концентрации свободных .носителей в ней. Управляющий источник 4 внешнего электромагнитноговоздействия ( например, осветительная лампа, лазер, светодиод) за счетФотоэффекта повышает концентрациюсвободных носителей. Изменение концентрации свободных носителей приводит к изменению инкремента распространения ПАВ в области расположения полупроводниковой пленки,Поскольку скорость и затухание. ПАВв покрытых пленкой местах отличают. -ся от скорости и затухания ПАВ насвободной поверхности, то на грани"це этих разнородных областей происходит отражение ПАВ. Если отраженные сигналы ПАВ совпадают по Фазе,то коэффициент отражения. резко возрастает,П р и м е р., Отражательная структура выполнена иэ пленки бд 5 , нанесенной на подложку из Ь 1 йЬОУ 2 -среза. Толщина пленки 1 мкм,изменение концентрации свободныхносителей при подсветке от 10 до101 смподвижность носителей около300 см В "с , коэффициент электромеханической связи ПАВ 0,049: Приэтих величинах на частоте 30 мГц дек-ремент ПАВ составляет 7"/см, а начастоте 100 мГц - 22"/см, Коэффициентотражения при этом может изменятьсяот 0 до Величины порядка 1.В качестве внешнего воздействияможет быть использовано электрическое поле, подаваемое на.отражатель-.ную структуру 3, замкнутую системой проводящих электродов, соединенных с источником управляющегоэлектрического напряжения. При этомдрейф носителей заряда может бытьсоздан как вдоль отражательной структуры 3, так и поперек ее, При подаче управляющего напряженияот источника в слоистой системе пленка-подложка можно реализовать режим уснления отражающейся от структуры 3ПАВ постоянным или переменным дрейФом носителей заряда. При этом амплитуда отраженного сигнала существенно.превышает амплитуду Падающей ПАВ.Таким образом, эффективный коэффициент отражения ПАВ от структуры3 может изменяться. в пределах от 0 довеличины,существенно превосходящей,1. При указанных параметрах коэффициент отражения ПАВ может достигатьзначений порядка 10.Отражательную полупроводниковую структуру можно создать путем инжекции свободных носителей из металлических полосок, предварительно нанесенных на пьезоэлектрик. При этом состояние свободных носителей,регулируют изменением напряженностизлек10341483 4трического поля, инжектирувщего но- полупроводника ,и -типа поле, направ; сителй"в подложку. Как и в преды- ленное к поверхности, вызывает Уменьдущем случае, создавая дрейф инжекти" шение концентрации электронов вблируемях носителей, можно йолучить уси" .ли нее, а поле, направленное от по- ление ПАВ, проходящей через отража- .верхности, увеличиваетприповерхносттельную структуру, и управлять коэф ную концентрацию. Для усиления эффекфициентом отражения. та поля вместо однородного полупроОтражательную структуру можно водника можно применять слоистую создать из полупроводниковых полос :полупроводниковую структуру ив ,с нанесенными на них.сверху. метал -М-.переходов или диодов Шоттки. :лическими электродами. Приложе- Щ.,нием внешнего электрического поля,Предлагаемый способ обеспечивает поперечного к поверхности,распро- высокую .эффективность управления странения ПАВ, изменяют приповерх- ,АЧХ преобразователей ПАВ за счет зна- ностную концентрацию носителей в полу чительного диапазона перестройки .проводниковой полосе. Например, для.коэффициента отражения.ФМСоставительВ. БанковРедактор В. Петраш ТехредМ.ГергельКорректор М Демчик,Заказ 5 б 41/57 Тираж 936 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, -35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП фПатентф, г Ужгород, ул. Проектная, 4