石英是一種壓電材料。當電壓施加到兩個(gè)電極上時(shí)，一對電極相連的石英薄片就會(huì )產(chǎn)生機械振動(dòng)。振動(dòng)頻率主要是晶圓尺寸的函數。這種晶圓，如果適當地安裝上電極，就被稱(chēng)為晶體諧振器，長(cháng)期以來(lái)一直用于控制無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機的頻率，它也是電信通信設備的重要組成部分，其壓電特性被用于濾波器、振蕩器和其他設備?，F在壓電石英晶體的時(shí)間和坐標信號用于微處理器、計算機、可編程控制器、手表以及其他各種DSP等數字設備。

石英是二氧化硅(SiO2)的結晶形式。石英是一種硬、脆、透明的材料，密度為2649 kg/m3，熔點(diǎn)為1750℃。石英不溶于普通酸，但溶于氫氟酸和熱堿。當石英加熱到573°C時(shí)，其晶體形態(tài)發(fā)生變化。高于這個(gè)轉變溫度的穩定形式被稱(chēng)為高石英或β -石英，而低于573℃的穩定形式被稱(chēng)為低石英或α -石英。對于諧振器的應用，只有石英是感興趣的，除非另有說(shuō)明，否則后續中的術(shù)語(yǔ)石英總是指石英。石英是一種豐富的天然材料，但將優(yōu)質(zhì)的天然石英從劣質(zhì)的天然石英中分離出來(lái)需要大量的勞動(dòng)力。雖然硅(主要以二氧化硅的形式存在，通常是小的石英晶體)占地殼的三分之一左右，但尺寸和質(zhì)量適合用于利用其壓電特性的設備的天然石英主要是在巴西發(fā)現的。天然石英的加工成本也很高，因為它的形狀和大小都是隨機的。此外，一些質(zhì)量較差的石英片段僅經(jīng)過(guò)部分加工就被發(fā)現。天然石英中廣泛存在的雜質(zhì)常常使切割小晶圓變得不切實(shí)際。培養石英發(fā)展的第一個(gè)重要步驟是在1936年，當時(shí)美國陸軍通信隊與Brush實(shí)驗室簽訂了一份合同。杰夫，黑爾和索耶。這是由于具有良好壓電質(zhì)量的天然石英即將短缺，通常從巴西購買(mǎi)。

今天，石英是人工生長(cháng)到特定尺寸的。晶體取向可控，純度均勻高。標準尺寸降低了切割晶圓的成本，并且雜質(zhì)廣泛分散，使得需要低驅動(dòng)功率的小型諧振器成為可能。

培養的石英在一個(gè)被稱(chēng)為高壓滅菌器的大型壓力容器中生長(cháng)(見(jiàn)下面的示意圖)。

高壓滅菌器是一個(gè)金屬圓柱體，一端封閉，能夠承受高達每平方英寸30,000磅的壓力，內部溫度為700至800華氏度。它通常高12至20英尺，直徑2至3英尺。

被稱(chēng)為“玻璃或營(yíng)養物”的小片純石英(1至1.5英寸大小)被放置在金屬網(wǎng)籃中，并放入容器的下半部分。在籃子的頂部有一塊預先安排好的孔的鋼板，稱(chēng)為“擋板”。擋板用于分離生長(cháng)(種子)區域和營(yíng)養區域，并幫助建立兩個(gè)區域之間的溫差。適當定向的單晶板(無(wú)論是天然的還是培養的)，稱(chēng)為“種子”，安裝在架子上，懸掛在容器上半部分擋板的頂部。然后用堿性水溶液(碳酸鈉或氫氧化鈉)填充到高壓滅菌器約80%的自由體積，以允許未來(lái)的液體膨脹，并使用高壓密封。高壓滅菌器然后通過(guò)一系列的電阻加熱器連接到圓柱體的外周帶到工作溫度。隨著(zhù)溫度的升高，高壓滅菌器內開(kāi)始產(chǎn)生壓力。在容器的下半部分達到700到800華氏度的溫度，而上半部分保持在70到80華氏度，比下半部分低。

在操作壓力和溫度下，玻璃溶解在容器下半部分的加熱溶液中，然后上升。當它達到容器上部較低的溫度時(shí)，溶液變得過(guò)飽和，導致玻璃內溶解的石英重新結晶到種子上。冷卻后的廢溶液返回容器的下半部分，重復這個(gè)循環(huán)，直到玻璃耗盡，培養的石英晶體石達到所需的大小。這種所謂的“水熱工藝”的時(shí)間范圍從25天到365天不等，具體取決于所需的石頭大小、性質(zhì)和工藝類(lèi)型。

正在載入評論數據...

此文關(guān)鍵字：

国产在线视频一区二区三区,国产一区二区三区乱码,囯产精品一区二区三区线,真实国产乱子伦精品视频,国产成人无码精品一区在线观看

資訊中心

帝國博客

領(lǐng)先同行的Fortiming晶振關(guān)于人工培育石英晶體

相關(guān)資訊

帝國科技

服務(wù)熱線(xiàn)

姓名：
郵箱：
正文：