DE2846164A1 - Piezoelektrische vorrichtung mit selenschicht - Google Patents

Piezoelektrische vorrichtung mit selenschicht

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DE2846164A1 DE19782846164 DE2846164A DE2846164A1 DE 2846164 A1 DE2846164 A1 DE 2846164A1 DE 19782846164 DE19782846164 DE 19782846164 DE 2846164 A DE2846164 A DE 2846164A DE 2846164 A1 DE2846164 A1 DE 2846164A1
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Richard Guedj
Daniel Royer
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Description

Patentanwälte
Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dipl.-Ing.
E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser
Ernsbergerstrasse 19
8 München 60
24. Oktober 1978
THOMSON - CSF
173» Bd. Haussmann
75008 PARIS / Frankreioh
Unser Zeichen; T 3184
Piezoelektrische Vorrichtung mit Selenschicht
Die Erfindung betrifft eine piezoelektrische Vorrichtung mit einem bei Umgebungstemperatur nicht piezoelektrischen Träger, einer Ablagerung aus einem piezoelektrischen Material, das von dem Träger getragen wird, und Elektroden, die wenigstens auf einer der Ablagerungsflächen liegen. Allgemein befaßt sich die Erfindung mit Vorrichtungen, die ein mit Elektroden versehenes piezoelektrisches Material enthalten.
Derartige Vorrichtungen werden in üblicher Weise als elektromechanische Wandler verwendet, um einen Energieaustausch in Form von elastischen Volumen- oder Oberflächenwellen herbeizuführen. Sie können jedoch auch als Detektoren für
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Infrarotstrahlung verwendet werden, da die piezoelektrischen Substanzen pyroelektrisch sind. Bei Anwendungen, wo eine Umsetzung von elektrischer Energie in Vibrationsenergie und umgekehrt beabsichtigt wird, sind zahlreiche elektromechanische Vorrichtungen bekannt, beispielsweise Resonatoren, Filter und Verzögerungsleitungen. Hierbei gelangen piezoelektrische Werkstoffe zum Einsatz, worunter die am häufigsten verwendeten Quarz und Lithiumniobat sind. Elastische Wellen werden leicht angeregt, wenn die Umgebung, in der diese Wellen sich ausbreiten sollen, durch Plättchen gebildet ist, die aus den vorstehend erwähnten piezoelektrischen Werkstoffen geschnitten sind. Wenn jedoch beispielsweise elastische Oberflächenwellen in einem relativ ausgedehnten Bereich ausgetauscht werden sollen, so ist es oft vorteilhaft, ein Substrat zu verwenden, das aus einem Werkstoff hergestellt ist, der keine piezoelektrischen Eigenschaften aufweist. Es ist deshalb erforderlich, an der Oberfläche des Substrats eine oder mehrere dünne Schichten aus piezoelektrischem Material vorzusehen, die auf dem Substrat beispielsweise durch Verdampfung unter Vakuum abgelagert werden müssen.
Wenn piezoelektrische oder pyroelektrische Vorrichtungen gemeinsam hergestellt werden, so tritt ferner das Problem auf, auf einem Substrat relativ ausgedehnte Schichten abzulagern, die eine gute Kristallqualität aufweisen.
Zu den nicht piezoelektrischen Werkstoffen, die gut geeignet sind zur Herstellung von Substraten, in denen sich elastische Wellen, insbesondere Rayleigh-Wellen, ausbreiten sollen, gehören Silicium und Siliciumdioxid. Was die piezoelektrischen Schichten anbetrifft, so wurden mit Erfolg bereits Zinkoxid, Kadmiumsulfid und Aluminiumnitrid verwendet. Die Verwendung dieser chemischen Verbindungen
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wird jedoch eingeschränkt im Hinblick auf die Ausdehnung der Schichten und die Regelmäßigkeit, die sie bez. der kristallographischen Orientierung aufweisen müssen. Die Schwierigkeit, die bei der Ablagerung dieser Verbindungen auftritt, ist vorwiegend von stöchiometrischer Natur.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine piezoelektrische Vorrichtung zu schaffen, durch die die oben diskutierten Nachteile vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch eine piezoelektrische Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art gelöst, die gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Ablagerung durch eine Selenschicht im kristallinen Zustand gebildet ist.
Gemäß der Erfindung wird also als Ablagerungsmaterial ein einatomiger piezoelektrischer Werkstoff vorgesehen. Das zur Lösung der Aufgabe am besten geeignete Material ist das Selen, denn wegen der Breite seines verbotenen Bandes, die gleich 1,6 Elektronenvolt ist, weist dieses nichtmetallische Element bei Umgebungstemperatur eine ausreichend hohe Resistivität auf, damit die Nutzung seiner piezoelektrischen Eigenschaften sich eröffnet. Versuche zeigen, daß das Selen eine Anregung und Ausbreitung der elastischen Oberflächenwellen unter guten Bedingungen ermöglicht.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
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Figuren. Von den Figuren zeigen:
Figur 1 eine isometrische Teilansicht einer erfindungsgemäßen piezoelektrischen Vorrichtung;
Figur 2 eine Teil-Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung nach Figur 1;
Figur 3 ein Erläuterungsdxagraitim;
Figur 4 eine isometrische Teilansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Figur 5 eine Darstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zur gemeinsamen Herstellung mehrerer piezoelektrischer Vorrichtungen nach der Erfindung; und
Figur 6 eine isometrische Ansicht einer durch das in Figur 5 dargestellte Verfahren hergestellten Vorrichtung.
In Figur 1 ist als Ausführungsbeispiel eine Verzögerungsleitung für elastische Oberflächenwellen gezeigt, bei der eine Selenschicht 3 mit der Dicke e verwendet wird, die auf einem monokristallinen Tellursubstrat T abgelagert ist, Zur Vereinfachung ist in Figur 1 das Gehäuse, in dem die Vorrichtung montiert ist, nicht gezeigt.Dieses Gehäuse dient dazu, die Selenschicht 3 vor der Einwirkung des Umgebunglichtes zu schützen, denn das Selen ist eine photoleitende Substanz, und es muß daher verhindert werden, daß seine Resistivität abnimmt, außer wenn dieser Effekt zur Detektion von Licht ausgenutzt wird. In der folgenden Erläuterung wird vorausgesetzt, daß die Vorrichtung bei Dunkelheit arbeitet.
Zur Herstellung des Substrats 1 wird vorzugsweise Tellur verwendet, denn dieses nichtmetallische Element liegt un-
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mittelbar hinter dem Selen in der Gruppe VI-b des Periodensystems der Elemente. Es gehört zu derselben Raumgruppe wie das Selen und weist ein Gitter mit ähnlichen Parametern auf. Da die Breite des verbotenen Bandes ο,33 Elektronenvolt beträgt, kann das Element bei Umgebungstemperatur als Leiter aufgefaßt werden, und seine piezoelektrischen Eigenschaften sind nicht nutzbar. Natürlich kann das Substrat 1 auch aus Werkstoffen hergestellt werden, die keine piezoelektrischen Eigenschaften und eine hohe Resistivität aufweisen, beispielsweise Silicium, Siliciumdioxid, Keramik und auch organische Stoffe, die elastische Oberflächenwellen wenig abschwächen. Die Aufdampfung des Selens unter Vakuum auf dem Tellur erfolgt bei einer Temperatur von 26o Grad C. Beim Verdampfungsvorgang wird das Substrat auf einer Temperatur von 14o Grad C gehalten. Außer dem direkten Aufdampfen kann auch eine Thermokompressions-Schweißtechnik oder Klebtechnik verwendet werden. Sie besteht darin, daß die Selenablagerung auf einem Plättchen aus kristallinem Tellur erfolgt, dann die Ablagerung mit ihrer freien Oberfläche auf irgeneinem Substrat haftend angebracht wird und das Tellur selektiv aufgelöst wird. Es ist zweckmäßig, auf dem Selen eine Goldablagerung vorzunehmen, um es vor Oxidation zu schützen. Wenn die Goldablagerung später zur Bildung der Elektroden verwendet werden soll, so kann sie eine Dicke in der Größenordnung von 4ooo S erhalten. Es ist also ersichtlich, daß die Eigenschaften des Substrats keineswegs kritisch sind.
In Figur 1 ist die gesamte Oberseite des Substrats 1 von der Selenschicht 3 bedeckt. Die Oberseite 2 der Ablagerung 3 ist mit zwei verschachtelten kammartigen Wandlern bzw. Transduktoren versehen, deren Zinken 5 und 7 mit Rändern 4 und 6 ein erstes Elektrodenpaar aus Gold bilden. Dieses System wirkt zusammen mit der Ablagerung 3, um elastische Oberflächenwellen in Richtung X auszustrahlen, wenn es von einem Signal-
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generator 1o über Verbxndungsleitungen 12 und 13 erregt wird. Das Substrat 1 ist mit Masse G verbunden, um die elektrostatische Kopplung mit einem Netz 8 aus leitenden Bändern 9 herabzusetzen, die das andere Ende der Seite 2 belegen. Das Leiternetz 8 fängt die elastischen Oberflächenwellen auf und wandelt sie in eine elektrische Wechselspannung um. Diese Spannung erscheint zwischen dem Netz 8 und dem Substrat 1, das als Gegenelektrode wirkt; sie wird über Verbindungsleitungen 15 und 16 zu einem elektrischen Empfänger 11 übertragen. Das Achsensystem XYZ ist auf den Kristallbau des Substrats 1 bezogen. Es handelt sich um einen Y-Schnitt. Die Zinken 5 und 7 und die Bänder 9 sind parallel zur Achse Z ausgerichtet. Die Wellenlänge λ der elastischen Oberflächenwellen ist gleich der Teilung der Bänder 9 und der Teilung der Zinken, die zu demselben kammartigen Wandler 4 oder 6 gehören. Die zwei in Figur 1 gezeigten Elektrodengebilde lassen erkennen, daß die elastischen Oberflächenwellen auf zwei verschiedene Weisen erregt werden können. Der piezoelektrische Tensor besitzt eine Komponente d-., von der der Wandlereffekt abhängt. Das senkrecht zu den leitenden Bändern 9 erzeugte elektrische Feld induziert gleichphasige Spannungskomponenten zwischen dem Netz 8 und der Gegenelektrode, die durch das Substrat 1 gebildet ist. Die Übertragungsfunktion des Wandlers 8, 9 enthält ein einziges übertragenes Band 19, das in Figur 3 gestrichelt gezeigt ist. Die Dämpfung A ist in Dezibel als Funktion der Frequenz f der elastischen Oberflächenwelle ausgedrückt.
Was den Wandler bzw. Transduktor mit verschachtelten kammartigen Gebilden 4, 5, 6, 7 anbetrifft, so sind zwei Transmissionsbänder 17, 18 zu beobachten, die in Figur 3 mit ausgezogenem Strich eingezeichnet sind. Das Transmissionsband 17 wird normalerweise beobachtet, wenn ein Wandler mit verschachtelten Kämmen einem nichtleitenden piezo-
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elektrischen Substrat zugeordnet wird. Das andere Transmissionsband 18 ist anscheinend auf die Tatsache zurückzuführen, daß das Substrat 1 ein Leiter ist, denn wenn in diesem Falle die Erregung der Zinken 5 und 7 schwebend erfolgt, so besteht eine Möglichkeit der gleichphasigen Erregung unter jedem der Zinken. Da die Zinken 5 und 7 ein doppelt so dichtes Netz wie das Netz 8 bilden, ist das zweite Transmissxonsband 18 zentriert um die doppelte Mittenfrequenz des ersten Frequenzbandes zu beobachten. Wenn ein Generator 1o mit symmetrischem bzw. abgeglichenem Ausgang verwendet wird und der Nulleiter 14 mit der Masse G verbunden wird, so kann der Pegel des Transmissionsbandes 18 herabgesetzt werden.
Natürlich kann die in Figur 1 gezeigte Leitung mit zwei Wandlern bzw. Transduktoren aus verschachtelten Kämmen oder zwei gleichphasigen Netzen 8 ausgerüstet werden.
Als Beispiel werden nachfolgend die charakteristischen Werte einer Leitung angeführt, die mit zwei Wandlern aus verschachtelten Kämmen ausgebildet wurde.
Auf einem Tellurplättchen, das mit Y-Schnitt ausgeschnitten wurde, wird eine Selenschicht mit einer Dicke von 6,0 pm abgelagert. Die Länge der Schicht 3 in X-Richtung beträgt 35 mm und die Breite 10 mm. Jeder Wandler enthält 30 Zinken mit gleichen Abständen, die sich über einen Bereich von 12,5 mm erstrecken. Die Wandler liegen im Abstand von 6 mm von einander. Die Länge der Kammzinken in Z-Richtung beträgt 4 mm. Mit einem Meßsignal, das aus einem 1,2 ps-Impuls mit einer Trägerfrequenz von 19,2 MHz besteht, wird eine Verzögerung von 7 με gemessen, entsprechend einer Rayleigh-Wellengeschwindigkeit von 96o n/s, Diese Geschwindigkeit liegt näher an derjenigen, die bei
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Tellur beobachtet wird, als bei derjenigen, die charakteristisch ist für die Ausbreitung auf einem Selensubstrat. Dies erklärt sich daraus, daß die Dicke e = 6 pm der Selenschicht wesentlich geringer ist als die Wellenlänge der Rayleigh-Wellen, die 50 um erreicht. Das Diagramm in Figur 3 vervollständigt die vorstehenden praktischen Angaben .
Es ist also festzustellen, daß elastische Oberflächenwellen, die entlang einem nicht piezoelektrischen Substrat ausgetauscht werden, leicht ausgesandt und empfangen werden können, indem von einer Selenablagerung Gebrauch gemacht wird, deren Dicke wesentlich geringer als die Wellenlänge λ ist. Insbesondere ist ersichtlich, daß die Selenschicht 3 nicht notwendigerweise anderswo vorhanden sein muß als senkrecht zu den Elektroden. Diese Ausbildung ist in Figur 2 deutlich dargestellt, in der die in Fig, 1 entsprechenden Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind.
Es ist offensichtlich, daß die Erfindung nicht auf die Verbindung von Wandler-Kammgebilden mit konstanter Teilung und geradlinigen Zinken gleicher Länge beschränkt ist. Zum Rahmen der Erfindung gehört auch eine Vorrichtung, die einen einzelnen elektromechanischen Wandler enthält, dessen Kammgebilde nicht gleichmäßig geformt sind und Zinken mit ungleicher Länge aufweisen, und zwar geradlinige oder gekrümmte. Ferner ist bereits ein einzelnes Band 9, das mit dem Substrat 1 zusammenwirkt, ausreichend, um ein Wandlerelement zu realisieren, das imstande ist, Oberflächenwellen anzuregen und zu empfangen.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform wird bei Dunkelheit betrieben.
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In Figur 4 ist eine Vorrichtung gezeigt, bei der auch die Eigenschaft der Photoleitung des Selens ausgenutzt wird. Die Vorrichtung enthält einen Emissionswandler, der an einen elektrischen Generator 32 angeschlossen ist und aus einem Wandlerkamm 4,5 gebildet ist, der mit einem Zinkennetz 7 verschachtelt ist, die nicht elektrisch mit dem Rand
6 verbunden sind. Eine Lichtquelle 28 projeziert einen Lichtfleck 3oauf die Schicht 3. Dieser Lichtfleck ermöglicht aufgrund der Photoleitung des Selens eine selektive elektrische Verbindung zwischen einem oder mehreren der Zinken
7 und dem leitenden Rand 6. Die emittierte Oberflächenwelle 2o kann also dank dieser optischen Umschaltung ihren Ursprung ändern, und die Emission kann sogar unterbrochen werden, wenn die Lichtquelle 28 abgeschaltet wird. Die ausgesandte Welle 2o läuft zu einem Netz aus leitenden Fäden oder Fasern 21, das mit der piezoelektrischen Schicht 3 einen Koppler bildet. Daher verfolgt die Energie der Welle 2o nicht ihren Weg entlang der Bahn 22 bis zum Erreichen des Empfangswandlers 24. Die von dem Koppler 21 aufgefangene Energie wird entlang der Bahn 23 neu emittiert, und zwar in Richtung des Empfangswandlers 25. Daher ist an Leitung 27 ein Ausgangssignal verfügbar. Wenn eine Lichtquelle 29 einen Lichtfleck 31 auf den Koppler 21 projeziert, so kann durch Photoleitung des Selens ein Kurzschluß hergestellt werden. Der Koppler 21 verliert dann seine Funktion, und das Ausgangssignal wird von der Leitung 27 zur Leitung 26 umgelenkt.
Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt deutlich, welche Verwendungsmöglichkeiten die erfindungsgemäße Vorrichtung eröffnet, wenn die Photoleitung der Selenschicht ausgenutzt wird. Die Verwendung eines Siliciumplättchens als Substrat ermöglicht es ferner, umfangreiche bzw. komplizierte Vorrichtungen zu schaffen, in denen in integrierter Form Transduktoren bzw. Wandler und ihre
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Steuerkreise zusammengefaßt sind.
Es wurde vorstehend angeführt, daß die Selenablagerung das Problem löst, welches durch die kollektive Herstellung bzw. gemeinsame Herstellung einer Mehrzahl von piezoelektrischen Vorrichtungen entsteht. Diese Anwendung ist in den Figuren 5 und 6 gezeigt, die ein Filter für elastische Volumenwellen betreffen, das z.B. zwei gekoppelte Resonatoren enthält.
Ein elektromechanxscher Resonator für elastische Volumenwellen ist im wesentlichen ein Blättchen aus piezoelektrischem Material, das auf seinen zwei Hauptseiten mit Elektroden versehen ist, die einen Kondensator bilden. Die Vibration dieses Plättchens mit einem Dicken-Schwingungsmode und bei seiner natürlichen bzw. Resonanzfrequenz bestimmt eine sehr spitze Resonanz. Die in Figur 6 gezeigte einzelne Filter- oder Siebvorrichtung enthält ein ausgehöhltes Substrat 34, das auf seiner Oberseite ein sehr dünnes Blättchen 3 aus Selen trägt. Zwischen das Substrat 34 und das Blättchen 3 ist eine Elektrode 33 gelegt, die aus einer dünnen Goldablagerung gebildet ist und mit zwei Elektroden 35 zusammenwirkt, die über der Aushöhlung des Substrats liegen. So werden zwei mechanisch miteinander gekoppelte Resonatoren erhalten, wobei die Gesamtheit ein Bandfilter mit zwei AnSchlußρaaren bildet.
Die Figur 5 zeigt mehrere Herstellungsphasen für die gemeinsame Herstellung einer Mehrzahl von einzelnen Vorrichtungen nach Figur 6. Figur 5 a zeigt die erste Phase, die darin besteht, daß beispielsweise auf einem Tellurblättchen 1 eine dünne Schicht 3 aus kristallinem Selen abgelagert wird. Auf diese Ablagerung durch Aufdampfen unter Vakuum folgt eine Goldablagerung 33 mit einer sehr dünnen Schicht. Auf der Goldablagerung wird eine relativ dicke Schicht 34 gezüchtet,
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die das endgültige Substrat bilden soll. Diese Ablagerung ist in Figur 5 b zu sehen und wird beispielsweise galvanoplastisch erhalten und durch eine Metallzufügung gebildet. In Figur 5 c sind die Trennlinien von drei einzelnen Vorrichtungen zu erkennen. Die Höhlungen des Substrats 34 werden durch chemische Behandlung erhalten, die bis zur Schicht 33 fortgeführt wird. Das Substrat 1 aus Tellur wurde entfernt, wobei die Selenschicht 3 freigelegt ist. In Figur 5 d ist zu erkennen, daß eine dünne leitende Schicht 35 durch Aufdampfen auf der Selenschicht 3 abgelagert wurde. Diese Phase ist überflüssig, wenn in der vorhergehenden Phase ein dünner Tellurfilm aufrechterhalten wurde, der als Schicht 35 dient. Durch Maskierung bzw. Abdeckung und chemische Einwirkung werden dann noch die Elektroden 35 wie in Figur 5 e gezeigt, begrenzt. Dann müssen nur noch die einzelnen Vorrichtungen getrennt und in Gehäusen montiert werden, die sie vor dem ümgebungslicht schützen.
Gemäß der Erfindung kann ferner die Vorrichtung nach Figur 6, wenn sie mit einer einzelnen Elektrode 35 versehen ist, die mit einer die Infrarotstrahlung absorbierenden Beschichtung ausgerüstet ist, einen guten Infrarotdetektor bilden, der eine geringe Trägheit aufweist. Hierzu wird ein Gehäuse verwendet, das mit einem Fenster ausgerüstet wird, das undurchlässig gegenüber den Strahlungen ist, durch die die Photoleitung des Selens angeregt wird. Das Selen ist pyroelektrisch, und seine thermische Leitfähigkeit ist gering, wodurch ein Wärmeaustausch mit dem Substrat 34 auf günstige Weise begrenzt wird.
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Claims (18)

  1. Pa'. entan walte 2 8 A 6 1 6
    Dipl.-lrig. Dipl.-Chem. Dipl.-lng.
    E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser
    Ernsbergerstrasse 19
    8 München 60
    24. Oktober 1978
    THOMSON - CSP
    173, Bd. Haussmann
    75008 PARIS / Frankreich
    Unser Zeichen: T 3184
    PATENTANSPRÜCHE
    Piezoelektrische Vorrichtung mit einem bei Umgebungstemperatur nicht piezoelektrischen Träger, einer Ablagerung aus piezoelektrischem Material, das von dem Träger getragen wird, und Elektroden, die auf wenigstens einer der Hauptseiten der Ablagerung liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablagerung durch eine Schicht (3) aus Selen im kristallinen Zustand gebildet ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Selenablagerung (3) die Trägerseiten des Trägers vollständig bedeckt.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Selenablagerung (3) außerhalb der von den
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    ORfGfNAL INSPECTED
    Elektroden belegten Zonen unterbrochen ist.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden auf der freien Seite der Selenablagerung (3) angeordnet sind, die dem Träger gegenüberliegt.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ein Substrat (1) ist, das für die Ausbreitung von elastischen Oberflächenwellen geeignet ist und daß die Elektroden (4, 5, 6, 7) untereinander und mit der Ablagerung (3) derart zusammenwirken, daß wenigstens ein elektromechanischer Wandler bzw. Transduktor gebildet wird, der die elastischen Oberflächenwellen ausstrahlt.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ein Substrat (1) ist, das zur Ausbreitung der elastischen Oberflächenwellen geeignet ist, und daß das Substrat als Gegenelektrode wirkt und mit den Elektroden derart zusammenwirkt, daß wenigstens ein elektromechanischer Transduktor bzw. Wandler gebildet wird, der elastische Oberflächenwellen ausstrahlt.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromechanische Wandler ein Wandler mit verschachtelten Kämmen bzw. kammartigen Gebilden ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromechanische Wandler ein Netz (8) aus leitenden Bändern (9) ist, die miteinander verbunden sind und eine gleichphasige Ausstrahlung gewährleisten.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbreitung der elastischen
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    Oberflächenwellen durch wenigstens ein Netz (8) aus
    leitenden Bändern (9), die auf der freien Seite der
    Selenablagerung aufgebracht sind, beeinflußbar ist.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
    gekennzeichnet, daß sie durch eine Umhüllung geschützt ist, durch die die umgebende Strahlung gehindert wird, die Photoleitung der Selenablagerung anzuregen.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Umhüllung mit einem Fenster versehen ist, das
    Zugang zur Infrarotstrahlung gewährt, so daß diese die Selenablagerung lokal erwärmen kann.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden mit der Selenablagerung derart zusammenwirken, daß wenigstens ein Resonator für elastische Volumenwellen gebildet wird.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
    daß mehrere Resonatoren vorgesehen sind, die mechanisch durch die Selenablagerung miteinander gekoppelt sind.
  14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Selenablagerung auf einem Träger aus Tellur gebildet ist, der nach dem Y-Schnitt
    ausgeschnitten ist.
  15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Selenablagerung auf einem Träger aus Silicium gebildet ist.
  16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Selenablagerung auf einem Trä-
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    ger haftet, durch den die elastischen Oberflächenwellen isotrop entlang der Trägerseite ausgebreitet werden.
  17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen für eine Photoanregung vorgesehen sind, die eine selektive Anregung der Photoleitung der Selenablagerung gewährleisten, zum Verhindern des piezoelektrischen Wandlereffektes durch Kurzschließen der Elektroden.
  18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Photoanregungsmittel vorgesehen sind, die lokal auf die Selenablagerung derart einwirken, daß über diese Ablagerung Verbindungen zwischen bestimmten Elektroden und anderen Leitern hergestellt werden, die auf dieser Ablagerung vorhanden sind.
    909818/0825
DE19782846164 1977-10-25 1978-10-24 Piezoelektrische vorrichtung mit selenschicht Ceased DE2846164A1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1984000812A1 (en) * 1982-08-10 1984-03-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Infrared detector
GB2139442A (en) * 1983-05-05 1984-11-07 Gen Electric Co Plc Surface acoustic wave device
DE3473926D1 (en) * 1983-10-20 1988-10-13 Plessey Overseas Improvements in pyroelectric detectors
GB2156619A (en) * 1984-03-22 1985-10-09 Era Patents Ltd Variable surface acoustic wave device
US5220234A (en) * 1992-03-02 1993-06-15 Hewlett-Packard Company Shear transverse wave device having selective trapping of wave energy
JP3243047B2 (ja) * 1993-03-12 2002-01-07 呉羽化学工業株式会社 受波型圧電素子
US6291924B1 (en) * 1999-07-01 2001-09-18 Trw Inc. Adjustable saw device
US7495369B2 (en) * 2005-05-26 2009-02-24 Araz Yacoubian Broadband imager
US8426933B2 (en) * 2008-08-08 2013-04-23 Araz Yacoubian Broad spectral band sensor
CN113193107B (zh) * 2021-04-28 2023-02-28 江西省纳米技术研究院 一种单原子压电材料及其制备方法与应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3547596A (en) * 1967-10-12 1970-12-15 Bell Telephone Labor Inc Method for producing substantially trigonal piezoelectric selenium
US3516027A (en) * 1968-08-05 1970-06-02 Us Army Variable surface-wave delay line
FR2101134B1 (de) * 1970-08-27 1973-11-23 Thomson Csf
US3739290A (en) * 1971-05-05 1973-06-12 Secr Defence Acoustic surface wave devices
FR2220930B1 (de) * 1973-03-09 1976-05-21 Thomson Csf
FR2271703B1 (de) * 1973-07-31 1976-09-17 Thomson Csf

Also Published As

Publication number Publication date
GB2009496A (en) 1979-06-13
US4209725A (en) 1980-06-24
JPS54148391A (en) 1979-11-20
FR2407571A1 (fr) 1979-05-25
GB2009496B (en) 1982-07-21
FR2407571B1 (de) 1982-02-19

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