硅基铌镁酸铅系单晶压电晶圆结构、制备方法及应用

    公开(公告)号:CN118524771A

    公开(公告)日:2024-08-20

    申请号:CN202410580029.5

    申请日:2024-05-11

    Abstract: 本发明涉及铁电单晶技术以及声光电器件技术领域,尤其是硅基铌镁酸铅系单晶压电晶圆结构、制备方法及应用,包括硅衬底,所述硅衬底上依次设置有二氧化硅层和单晶压电薄膜层;所述单晶压电薄膜层为铌镁酸铅系压电单晶,包括二元系PMN‑PT单晶薄膜或三元系PIN‑PMN‑PT单晶薄膜。利用该硅衬底上压电晶圆结构可以制备各种高性能压电MEMS传感器、执行器和电光调制器件。所制备的声表面波滤波器以及薄膜体声波滤波器相对带宽提升超过50%,所制备的电光调制器具有更低的半波电压以及更高的电光调制效率,器件体积可缩小10倍,可更好的应对未来6G通信对MEMS器件更高效、高集成和小型化等要求,为压电MEMS器件和光电器件小型化和集成化提供了一种全新的多层压电晶圆结构。

    一种可与贱金属内电极共烧的反铁电材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN115947598B

    公开(公告)日:2024-03-22

    申请号:CN202211297267.2

    申请日:2022-10-21

    Abstract: 本发明公开了一种可与贱金属内电极共烧的反铁电材料及其制备方法,通过设计一种可在低烧结温度、低氧含量气氛下烧结的反铁电材料,进而可与贱金属内电极共烧。本发明通过使用传统固相法,通过添加BBSK玻璃,使反铁电材料的陶瓷晶粒得到细化,击穿场强大幅提升至300kV/cm;当添加量为1.2wt%时,反铁电陶瓷的烧结温度由1300℃降至960℃,在空气下烧结,具有高的储能密度3.2J/cm3和储能效率82%;在10‑8atm低氧含量的烧结气氛下,反铁电陶瓷仍具有优异的储能性能,储能密度为2.52J/cm3,储能效率为80%。与当前技术相比,本发明在低烧结温度、低氧含量气氛的烧结环境下仍保持高的储能密度和储能效率,对于制备贱金属内电极的脉冲功率电容器具有重要意义。

    一种单畴态弛豫铁电单晶及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN116334761A

    公开(公告)日:2023-06-27

    申请号:CN202310340775.2

    申请日:2023-03-31

    Abstract: 本发明公开了一种单畴态弛豫铁电单晶及其制备方法和应用,S1,对与长方体弛豫铁电单晶光学面两个短边垂直的两个侧面镀电极,然后在室温下进行极化处理,得到工程畴弛豫铁电单晶;S2,对与工程畴弛豫铁电单晶光学面两个长边垂直的的两个侧面镀电极,然后在室温下进行极化处理,得到单畴态弛豫铁电单晶。简化了工艺流程,实现高性能多畴铁电单晶的高度单畴化,所得样品光学性能稳定。

    一种钛扩散制备铌镁酸铅钛酸铅光波导的方法

    公开(公告)号:CN113388892A

    公开(公告)日:2021-09-14

    申请号:CN202110541056.8

    申请日:2021-05-18

    Abstract: 本发明公开了一种钛扩散制备铌镁酸铅钛酸铅光波导的方法,对PMN‑PT单晶样品进行抛光,得到具有平整、无划痕的光学级表面的基片,清洗后利用光刻工艺制备特定图案的钛金属膜,将表面附着钛金属膜的单晶基片放在氧化铝板上,并将氧化铝板放在底部均匀撒上氧化铅粉末的氧化铝坩埚中,在湿氧环境下进行退火扩散后得到PMN‑PT晶体光波导。本发明的工艺步骤简单、易于操作、重复性好,制备出的PMN‑PT晶体光波导用于电光调制器件中能够有效降低驱动电压和器件尺寸,具有十分重要的应用价值。

    一种具有超低滞回电致应变铁电陶瓷材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN107935593B

    公开(公告)日:2021-08-13

    申请号:CN201711385326.0

    申请日:2017-12-20

    Abstract: 本发明公开了一种具有超低滞回电致应变铁电陶瓷材料及其制备方法,属于铁电陶瓷材料制备技术领域。该陶瓷介质材料的化学组成为(Na0.85Ba0.15)(Nb0.85Ti0.15‑xFex)O3,x为0.01~0.02。该铁电陶瓷材料可以在较低的温度下采用固相反应法制备合成,得到一种致密度高,具有超低滞回电致应变的铁电陶瓷。在30~120℃之间,测试电场最大值为60kV/cm时,其等效压电常数Smax/Emax为135到190pm/V,滞回度在所有温度点均小于10%。本发明的成分及工艺步骤简单、易于操作、重复性好。可以应用于对温度稳定性有高要求的高精度驱动器上,具有重大的经济价值。

    一种直波导型电光相位调制器及其制备方法

    公开(公告)号:CN107219646B

    公开(公告)日:2019-07-23

    申请号:CN201710414043.8

    申请日:2017-06-05

    Abstract: 本发明公开了一种直波导型电光相位调制器及其制备方法,电光调制器具有平板电容型结构,包括相当于介质层的单晶与单晶上下表面的电极层。单晶为二元(1‑x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3‑xPbTiO3体系或三元(1‑x‑y)Pb(In1/2Nb1/2)O3‑xPb(Mg1/3Nb2/3)O3‑yPbTiO3体系。直波导型电光相位调制器是利用铁电体的畴转向和双折射率之差,通过加在共面电极上的预制电场诱发畴转向,在局部区间产生了高达3%的折射率变化,有效构造了一种结构简单,易于加工制造的光波导结构。本发明具有极低的半波电压、低的插入损耗、高的带宽和优异的相位调制能力。将铁电性和强光学非线性结合,可设计多种光信息转换器件,实现光子偏振态的有效控制,微弱信号的检测以及相控阵信号的生成与控制,适用于量子保密通信技术及微波光子学雷达技术领域。

    一种宽温区介电稳定性和高储能密度的铌酸银基反铁电材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN108439981A

    公开(公告)日:2018-08-24

    申请号:CN201810232022.9

    申请日:2018-03-20

    Abstract: 本发明公开了一种宽温区介电稳定性和高储能密度的铌酸银基反铁电材料及其制备方法,称取氧化银、五氧化二铌和氧化铋,混合后一次球磨,将球磨得到的混合料依次进行烘干、研磨、过筛;然后将过筛后的混合料进行预烧,预烧结束后自然冷却到室温;然后二次球磨并烘干得到预制粉料;将预制粉料研磨并过筛得到筛选粉料,然后向筛选粉料中加入聚乙烯醇溶液,混合均匀得到造粒后的粉料;将造粒后的粉料静置,然后放入模具中,压成坯件;将坯件在纯氧条件下进行烧结,烧结结束后冷却,出炉得到烧结陶瓷片;将烧结陶瓷片打磨后晾干,在其上下表面涂覆银浆,然后煅烧,煅烧后冷却,即得到宽温区介电稳定性和高储能密度的铌酸银基反铁电材料。

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