Способ усиления поверхностных звуковых волн

 

О П И С А Н И Е;,ii 543I40

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалнстн !вских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.04.74 (21) 2016767! 09 (51) M. Кл. - Н 03Г 21) 00 с присоединением заявки Ме

Государственный комитет

Совета Министров СССР (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.77. Бюллетень Мв 2

Дата опубликования описания 21.03.77 (53) УДК 621.335 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения (71) Заявитель

Ю. В. Гуляев

Ордена Трудового Красного Знамени институт радиотехники и электроники АН СССР (Фрязинская часть) (54) СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ЗВУКОВЫХ ВОЛН

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться при усилении поверхностных звуковых волн (ПЗВ) и радиосигналов через посредство ПЗВ.

В известном способе усиления поверхностных звуковых волн в пьезоэлектрическом полупроводнике дрейфовое напряжение прикладывается в направлении распространения звуковой волны и создает электрический ток в направлении распространения ПЗВ, который и усиливает ПЗВ при условии, если скорость дрейфа электронов превышает скорость звука 1l

Однако известный способ требует большую величину напряжения (тысячи вольт) и. следовательно, несовместим с интегральными схемами.

Наиболее близким техническим решением является способ усиления поверхностных звуковых волн в пьезоэлектрическом полупроводнике, основанный на взаимодействии звуковых волн с электрическим полем, которое создает электрический ток (2).

Однако известный способ недостаточно эффективен.

С целью повышения эффективности усиления в предлагаемом способе усиления поверхностных звуковых волн в пьезоэлектрическом полупроводнике дрейфовое напряжение прикладывают в направлении, перпендикулярном распространению поверхностной звуковой волны.

Дрейфовое напряжение прикладывают к пьезоэлектрическому полупроводнику таким образом, что электрическое поле перпендикулярно распространен!!ю поверхностной звуковой волны.

Физически эффект усиления ПЗВ поперечным электрическим током связан с характернои чертой ПЗВ в пьезоэлектрпке (по сравнению с объемной звуковой волной 03B), т. е. при наличии переменного электрического ноля, перпендикулярного поверхности.

Таким образом, в ПЗВ имеет место бунчпровка электронов в сгустки не только в продольном направлении, но и в направлении, перпендпкулярном поверхности, вдоль которой распространяется ПЗВ. Если в этом направлении создается дрейф электронов, то переменное поперечное электрическое поле волны совершает отрицательную работу над электронными сгустками, вследствие чего сама

ПЗВ усиливается.

Коэффициент усиления ПЗВ поперечным дрейфовым потоком электронов определяется формулой

543140

Составитель Е. Любимова

Техред Л. Гладкова

Корректор Л. Котова

Редактор Т. Янова

Заказ 219/6 Изд. Ко 159 Тираж 1054 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 где т1 — константа электромехашгческой связи;

q — волновое число; в — частота волны; т„— максвелловское время релаксации;

va — скорость дрейфа электронов; х — величина порядка q, определяющая изменение амплитуды волны в поперечном направлении;

Еь F> — положительные числа порядка единицы.

Таким образом, критерий усиления ПЗВ поперечным током электронов имеет вид

F, 1

V„) —.—

Ра ктм и требует примерно тех же электрических полей (несколько тысяч вольт на сантиметр), что и в случае усиления продольным электрическим током. Однако, если толщина пластинки или пленки, вдоль поверхности которой распространяегся ПЗБ, составляет, например, 10 мк, т. е. 10 см, то полное напряжение питания при усилении ПЗВ предлагаемым способом составляет всего несколько вольт.

Формула изобретения

Способ усиления поверхностных звуковых волн в пьезоэлектрическом полупроводнике, основанный на взаимодействии звуковых волн

10 с электрическим полем, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности усиления, дрейфовое напряжение прикладывают в направлении, перпендикулярном распространению поверхностной звуковой волны.

15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:

1. Ю. В. Гуляев, В. И. Пустовойт журнал

«Экспериментальная и теоретическая физика», т. 47, стр. 2251, 1964 (аналог).

20 2. К. М. White, Арр1. Phys. Lett. v. 8, стр. 40, 1966 (прототип).