Сибирский федеральный университет

Перевод названия: METAL LAYER THICKNESS INFLUENCE ON THE DISPERSION CHARACTERISTICS OF SH-WAVES IN THE STRUCTURES “ME/ZNO/ME/DIAMOND” AND “ME/ALN/ME/DIAMOND”

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2017

Ключевые слова: пьезоэлектрическая слоистая структура, волна Лява, массовая нагрузка, компьютерное моделирование, Piezoelectric layered structure, Love wave, Mass loading, computer simulation

Аннотация: С помощью компьютерного моделирования проанализировано влияние массовой нагрузки в виде двух метал- лических слоев на изменение фазовой скорости дисперсионных поперечных мод упругой волны в структурах Me/ZnO/Me/алмаз и Me/AlN/Me/алмаз в зависимости от частоты волны и отношения толщин слоев «металл- пьезоэлектрик». Материалы пьезоэлектрических слоев и подложки обладают набором таких значимых свойств, как большие значения коэффициента электромеханической связи у пьезоэлектриков и значительные величины фазовых скоростей объемных волн и поверхностной акустической волны в алмазе. В качестве мате- риалов металлического слоя использовались алюминий (Al), молибден (Mo) и платина (Pt), наиболее часто при- меняющиеся при изготовлении акустоэлектронных устройств. Обнаружено, что изменение фазовой скорости упругой волны зависит от акустического импеданса металлического слоя и его толщины. При низких значениях акустического импеданса металлического слоя более существенные изменения величин Δv/v происходят вслед- ствие изменения толщины нижнего электрода. Однако если акустический импеданс металлического слоя сравним с акустическим импедансом подложки, то увеличение значения величин Δv/v в большей степени обусловлено толщиной верхнего металлического слоя. Результаты выполненного моделирования могут быть использованы при разработке различных акустоэлектронных устройств, в том числе используемых в качестве компонентов электронной базы ракетно-космической техники. The research paper presents the results of computer simulation of the influence of mass loading represented by two metal layers on variations in the phase velocity of the dispersion shear modes of the elastic wave in the piezoelectric layered structures Me/ZnO/Me/diamond and Me/AlN/Me/diamond depending on the frequency and the ratio of the metal layer thickness to the piezoelectric crystalline layer thickness. The materials of the piezoelectric layers and the substrate have a set of such significant properties as the large values of the electromechanical coupling coefficient for piezoelectric and the significant values of the phase velocities for bulk waves and surface acoustic wave in diamond. Aluminum (Al), molybdenum (Mo) and platinum (Pt) are considered as the metal layer materials, which are most often used in the manufacturing of acoustoelectronic devices. It was found that variation in the elastic wave phase velocity depends on the acoustic impedance of metal layer and its thickness. More significant changes in Δv/v values at low acoustic impedance values of the metal layer occur due to a change in the thickness of the lower electrode. However, if the acoustic impedance of the metal layer is comparable with the acoustic impedance of the substrate, the increase in Δv/v values is largely due to the thickness of the upper metal layer. The results of the simulation can be used in the development of various acoustoelectronic devices, including components of the electronic base of rocket and space technology.

Журнал: Сибирский журнал науки и технологий

Выпуск журнала: Т. 18, № 3

Номера страниц: 642-650

ISSN журнала: 25876066

Место издания: Красноярск

Издатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева

• Золотова О.П. (Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева)
• Бурков С.И. (Сибирский федеральный университет)

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК