Поверхностные и приповерхностные акустические волны в планарных структурах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

АКАДЕМИЯ НАУК СССР ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ ^

На правах рукописи УДК 534:621

АНИСИМКИН Владимир Иванович

ПОВЕРХНОСТНЫЕ И ПРИПОВЕРХНОСТНЫЕ АКУСТИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ В ПЛАНАРНЫХ СТРУКТУРАХ

(01.04.10 - физика полупроводников и диэлектриков)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

к ¿.//2гб<? С*

Москва - 1990

Работа выполнена в ордена Трудового Красного Зяаменн Институте радиотехники и электроники АН СССР

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Пустовойт В.И.

Ведущая организация - Физико-технический институт АН СССР им.А.Ф.Иоффе

Зашита состоится " 22 " июня 1990 г. в 10 часов на заседании Специализированного совета Л 002.74.01 при Институте радиотехники и электроники АН СССР по адресу: 103907, Москва, ГСП-З, проспект Маркса, 18.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИРЭ АН СССР.

Автореферат разослан "_" _1990 г.

доктор технических наук, профессор Кравченко В.Б.

доктор физико-математических наук, Крылов В.В.

Учёный секретарь

ного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из бурно, развивающихся областей физики полупроводников и диэлектриков в последние 25-30 лет является акустоэлектроника, представляющая интерес для создания устройств обработки сигналов. Основянми компонентами таких устройств являются пьезоэлектрические монокристаллы и встречно-штыревые преобразователи (ВШИ), основным типом колебаний - поверхностные акустические волны (ПАВ) рэлеевского типа. Улучшение рабочих характеристик устройств на рэлеевских ПАВ идет несколькими путями, включающими в себя совершенствование технологии, улучшение отдельных элементов, синтез новых материалов и поиск новых кристаллографических срезов с улучшенными акустическими характеристиками. Перспективным считается также переход от используемых в настоящее время рэлеевских воля к акустическим колебаниям других типов - волнам 1Уляева-Блюстейна (КГБ) /1-3/, "утечки" /4,5/, сдвиговым поверхностным (СПВ) /6,7/, приповерхностным объемным /8,9/ (ПОАВ) и др., которые также при определенных условиях способны распространяться вдоль свободной, рифленой или покрытой пленкой границе твердотельной подложки. Прогресс в использовании нетрадиционных типов акустических волн в акустоэлектронике зависит от выяснения фундаментальных особенностей их возбуждения, распространения и отражения, поскольку только в этом случав можно будет говорить об оптимизации типа колебаний в каждом конкретном устройстве. Кроме того, увеличение числа используемых волн расширяет диапазон достижимых акустических параметров даже в рамках существующих материалов, тем самым открывая новые возможности по их практическому использованию.

Актуальность к научная значимость исследований в этом направлении определяется также тем, что пьезоэлектрические кристаллы с различным рельефом поверхности и слоистые структуры с пьезоэлектрическими пленками представляют собой типичные "модели" анизотропных сред вообще, и поэтому часть результатов, полученных для этих "моделей", имеет общефизический характер.

К началу настоящей диссертационной работы (1975-1976 гг.) в основном завершилось исследование рэлеевских и "утекающих" волн в кристаллических материалах, не обладающих пьезоэлектрическими свойствами: было понято влияние упругой анизотропии на свойства этих волн, сформулирована теорема существования, выполнены многочисленные расчеты основных характеристик во многих материалах, проведено обобщение этих характеристик в зависимости от сингокии кристаллов. Работы же с рэлеевскими волнами в пьезокристаллах ещё продолжались, а исследования СИВ, ВГБ, ПОАВ и акустических мод слоистых структур - только начинались. Они носили, главным образом, теоретический характер, хотя важность экспериментальных исследований уже была ясна. Было понятно также, что благодаря расширению типов используемых ПАВ здесь следует ожидать появления новых, ранее неизвестных эффектов.

Цель диссертации состояла в экспериментальном исследовании рэлеевских, а также нерэлеевских акустических волн в наиболее распространенных пленарных структурах со сплошными пьезоэлектрическими слоями и периодическими рифлениями.

Основные задачи заключались в:

- изучении поляризационных характеристик ПАВ в кристаллах и их связи с параметрами объёмных волн,

- определении количества, типа и свойств акустических волн, одновременно существующих на плоской и периодически рифленой по-

верхности пьезокристаллов,

- сравнительном экспериментальном исследовании процессов возбуждения, распространения и отражения ПОАВ, СПВ и В1Б в структурах с периодическими (брэгговскими) канавками,

- сравнительном анализе слоистых структур различных типов,

в том числе структур с пьезоэлектрическими пленками ХпО пЛМ,

- акустической характеризации материалов пьезопленок с использованием мод Рэлея и Сезава,

- определении путей целенаправленного поиска кристаллографических срезов и слоистых структур с заданными характеристика'.-;! распространения ПАВ,

- установление особенностей применения СПВ, ВГБ и мод Рэлея и Сезава в пленарных акустических устройствах.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Проведено первое систематическое исследование поляризационных и энергетических характеристик ПАВ различных типов для широкого круга кристаллов и кристаллографических срезов, включая особые направления в плоскости распространения. Предсказан и обнаружен эффект изкекения направления потока знаргии ПАВ при металлизации поверхности пьезоглектрика.

2. Экспериментально обнаружен зффент управления глубиной локализации глубокопроникаицих сдвиговых волн в пьезокристаллах при изменении условий на границе зтнх кристаллов.

3. Исследованы энергетические характеристики акустических мод однослойных структур. На основе полученных результатов установлены новые особенности таких структур.

4. На примере материалов гексагональной сенгонии ¿п 0 , впервые выполнены теоретические оценки минимально возможного поглощения продольных, поперечных и рэлеевских волн в поли-

кристаллических текстурах.

5. Получен новый справочный материал (скорость, поглощение, темперачурный коэффициент задержки, "предельная" толщина) для структур с наиболее распространенными пленками {1п0 , АЕЫ ) и подложками (Л , в&Аз , Мя0} , ЛИГ , , ¿¿0£ ).

Основные положения, выносите на зашгг.

1. В изотропных телах и в анизотропных монокристаллах существует связь между пространственной структурой упругих смещений ПАВ и поляризациями трех, распростраюшцихся в том же направлении объемных волн, которая позволяет по характеристикам этих объемных волн и ориентации кристаллографического среза предсказывать поляризацию и глубину локализации волны на поверхности твердого тела.

2. На поверхности пьезоэлектрических кристаллов определенной ориентации с периодическими (брэгговскими) канавками возможно одновременное распространение 2-х пьезоактивных волн одинаковой упругой поляризации $Н . На поверхности пьезокристаллов с плоской границей существуют протяженные сектора выделенных направлений, по которым одновременно возбуждаются две слабозатуха-пцие волны с неортотональными упругими поляризациями и частично совпадающими афотическими характеристиками.

3. Акустические волны ЗИ -поляризации, распространяющиеся вдоль поверхности пьезоэлектрических кристаллов, допускают эффективное управление " глубиной Ьво'еЙ локализации за счет изменения условий на этой поверхности. Эффективность управления зависит от дифракционной расходимости волн в направлении объема подложки и увеличивается с её уменьшением. При прохождении вН волны брэг-говской решетки мелких по сравнению с длиной волны канавок существует пороговая частота непропускания, выше которой волна рассек-

вается в объем пьезокристалла.

4. Нанесение сплошных пленочных покрытий на поверхность од-нордных звукопроводов позволяет варьировать коэффициентом поглощения и температурным коэффициентом задержки рэлеевских ПАВ в пределах значений этих коэффициентов в материалах пленки и подложки,

а фазовой скоростью и эффективным коэффициентом электромеханической связи - в пределах, не свойственных им в каждом из материалов в отдельности.

5. Слоистые структуры удобно характеризовать новым параметром - относительной долей энергии акустической моды, сконцентрированной в пределах пленки. Этот параметр позволяет с единых позиций анализировать слоистые структуры разных типов, определять порог зарождения (исчезновения) моды, а также температурные коэффициенты и коэффициенты поглощения для всей структуры в целом и для пленочного материала в отдельности.

6. Акустическое поглощение рэлеевских ПАВ в поликристаллических одноосных текстурах типа пьезопленок ХпО , , ЛёМ возрастает по сравнению с монокристаллами из тех же материалов. Основными источниками дополнительного поглощения являются увеличение эффективной вязкости среды и рассеяние волны на рельефе поверхности.

Научная и практическая ценность работы.

1. Определены пути целенаправленного поиска кристаллографических срезов и слоистых структур с заданными значениями отдельных характеристик распространения ПАВ.

2. Установлены пределы изменения акустических характеристик слоистых структур с различными толщинами пленочных покрытий. Найдены комбинации пленок {ХпО и подложек ( Л' , 6а Л $ , 0} , ЛИГ, ИN80£ , ), обеспечивающие получение экстремальных

значений отдельных характеристик и наилучшее сочетание нескольких из них.

3. Экспериментально определены упругие и акустические параметры пьезоэлектрической текстурированной пленки ХпО и нового пьезоэлектрического материала - текстурированной пленки Та^ 0$ . Получены количественные данные об отличил этих параметров е текстурированной пленке Я п. О от соответствующих параметров в монокристалле.

4. Исследованы возможности создания планарных акустических устройств на основе различных типов акустических колебаний. Созданы макеты устройств: одновходового резонатора на сдвиговых волнах с добротностью 3 > 10000, СВЧ-фильтра на моде Сезава с основной ■частотой более I ГГц, датчиков водорода на модах Рэлея, Сезава

и сдвиговых волнах с чувствительностью до 250.10"° при концентрации водорода I %.

Проведенные исследования вносят существенный вклад в развитие нового научного направления "Поверхностные и приповерхностные акустические волны в планарных структурах".

Достоверность результатов работы определяется использованием апробированных экспериментальных методик, тщательностью выполненных исследований, согласием результатов измерений с существующими теоретическими моделями, достижением практической задачи -- созданием лабораторных макетов конкретных устройств на основе нетрадиционных типов акустических волн и планарных структур с пленочными покрытиями и периодическими рифлениями.

Апробапия работы. Основные материалы диссертации докладывались на многих Всесоюзных и Международных конференциях, межотраслевых семинарах и сессиях, в том числе на X—Х1П Всесоюзных конференциях по акустоэлектронике, Ташкент 1978, Душанбе 1981, Сара-

tob 1983, Черновцы 1986; Х1У Всесоюзной конференции по акусто-электронике и физической акустике твердого тела, Кишинев 1989, Ш Всесоюзной школе-семинаре "Упругие поверхностные волны", Новосибирск 1979; 1У Всесоюзной конференции по методике и технике ультразвуковой спектроскопии, Вильнюс 1980; Сессии научного Совета "Ультразвук" АН СССР, Тбилиси 1985; Ш Всесоюзной конференции "Актуальные проблемы получения и применения сегнето- и пьезоэлектрических материалов и их роль в ускорении научно-техничес-

II

кого прогресса, Москва 1987; конференции "Акустоэлектронные устройства обработки информации", Черкассы 1988; межотраслевом семинаре "Новые кристаллические материалы для пьезо- и акустоэлект-роники", Александров 1988; Х,ХП,ХУ советско-японском симпозиуме по электронике, Токио 1984, Токио 1986, Москва 1988; 14-й югославской конференции по микроэлектронике, Белград 1986; симпозиуме по микроэлектронике (в рамках двустороннего сотрудничества АН СССР и АН ГДР), Минск 1988 ; 3-ей Международной школе по физической акустике, Эриче (Италия) 1988; Международном симпозиуме "Поверхностные волны в твердых телах и слоистых структурах", Новосибирск 1986, Варна 1989.

Результаты диссертационной работы докладывались также на научных семинарах в ИРЭ АН СССР и ФТИ им.А.Ф.Иоффе АН СССР.

Публикации

Основное содержание диссертации опубликовано в 32 печатных работах, список которых приводится в конце автореферата. Кроме того, по материалам диссертации получено 3 авторских свидетельства на изобретения.

Личный вклад автора

В работах 2,3,5,6,8,11,14,17,27 и 31 личный вклад автора состоит в постановке задачи, проведении измерений и расчетов,

участии в обсуждении полученных результатов; в работах 1,4,7,9, 13,15,16,20,22-26,28,29 и 32 - в участии в постановке задачи, в проведении основной части измерений и расчетов и в интерпретации полученных результатов. В работах 12,18,19,21,30 вклад автора состоит в постановке и проведении экспериментов и в обсуждении полученных результатов, а в работе 10, выполненной в соавторстве со специалистами по электронной микроскопии - в интерпретации изображений акустических полей.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, шести глав и заключения. Объем диссертации содержит 260 страниц машинописного текста, включая 81 рисунок, 25 таблйц и список литературы из 217 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассматриваются основные этапы развития исследований в области распространения ПАВ в монокристаллических и слоистых структурах. Перечисляется круг нерешенных проблем, формулируются цель и задачи диссертации, обосновывается её актуальность и практическая значимость. Раскрывается содержание диссертации по главам, формулируются положения, выносимые на защиту.

В первой главе исследуются элементы, посредством которых проявляется взаимная связь рэлеевских (Ь ) продольных ( Т ) и поперечных {Я ) волн. Отмечается, что задача заключается в установлении конкретных проявлений этой связи, т.к. само её существование следует из природы рэлеевской ПАВ как волны, образованной неоднородными объемными волнами, связанными граничными условиями.

Раздел 1.1 коротко знакомит с результатами первых работ /10,11/ по этой проблеме, в которых такая связь находится для скоростей V и коэффициентов поглощения £ в изотропных мате-

риалах: , Л<£и+(1~А')АГ , где у и Л - функции одно-

го упругого модуля - коэффициента Пуассона в . В диссертации эти соотношения представляются графически для всех реальных изотропных тел ( <з = 0 * 0,5).

В 1.2 устанавливается новая связь - между температурными коэффициентами скорости (ТКС) и задержки (ТКЗ) рэлеевских, продольных и поперечных волн в изотропных материалах: (ТКЗ~)К -= Л -(ТЩ+(1-ЛУ(ТХЗ\ , где ТКЗ = уЗ -ГКС, а ^ - коэффициент линейного расширения в направлении распространения. Это соотношение с точностью до замены одних коэффициентов другими совпадает с приведенным выше выражением для коэффициентов поглощения тех же волн. В частности, как и для поглощения, температурные характеристики ПАВ в основном определяются вкладом поперечной объемной волны. По коэффициенту Пуассона 6 и отношению (ТКЗ)т /(ТКЗ)и рассчитываются кривые, определяквще значения коэффициента (ТКЗ)Я в любых изотропных материалах. Демонстрируется пригодность аналогичного подхода и к оценке значений этого коэффициента в кристаллах. Отмечается, что поскольку (¿~Л) >А , то поиск кристаллографических срезов с нулевыми значениями ТКЗЯ следует ограничить районом с величинами ТКЗт и ТКЗЬ разных знаков и с |ТКЗ^| >

> |ткз,.| •

В 1.3 для 36-ти срезов 17-ти кристаллов кубической, гексагональной, тригональной и тетрагональной сингонии анализируются поляризационные характеристики рэлеевских ПАВ. Устанавливается пять разновидностей эллипсов поверхностного смещения частиц: I) лежащего в сагиттальной плоскости с большой осью по нормали к поверхности, 2) лежащего в сагиттальной плоскости с одной из осей под углом к поверхностной нормали, 3) развернутого относительно волновой нормали, 4) развернутого относительно поверхно-

ствой нормали, 5) с обеими элементами разворота. Отмечается связь различных типов эллипсов через симметрию направления распространения с углом у отклонения потока энергии волны от волновой нормали: для рассмотренных в работе кристаллов и срезов эллипсы 1-го + 3-го типов встречаются только по направлениям с высокой симметрией и с У = 0°, эллипс 5 - только по низкосишетричным направлениям, с У £ 0°, а эллипс 4 - в обоих этих случаях. Предсказывается и экспериментально обнаруживается эффект изменения направления переноса энергии ПАВ при металлизации поверхности пьезоэлектрика. Показывается, что величина эффекта зависит от градиента угловой зависимости коэффициента электромеханической связи ( 0 -"'угол, определяющий направление распростране-

ния в плоскости среза). В сильных пьезоэлектриках типа ,

/£ Та аффект достигает нескольких градусов. В эксперименте на Х1-1.ъН80£ , для чистой поверхности которого У - 0°, отклонение потока энергии при нанесении П достигает У = - 2,2° - 0,1°.

В 1.4 проводится сопоставление пространственной структуры рэлеевской ПАВ с характеристиками 3-х объемных волн, распространяющиеся в том же направлении. Обнаруживается, что независимо от симметрии кристалла каждому типу эллипса поверхностного смещения частиц рэлеевской ПАВ соответствует вполне определенное расположение тройки взаимно ортогональных упругих смещений объемных волн. Величина угла отклонения эллипса 3-го типа^сагиттальной плоскости зависит от соотношения скоростей медленной и быстрой поперечных волн, уменьшаясь при их сближении. Б^шьшую глубину локализации и большую амплитуду на поверхности имеет ПАВ,скорость которой ближе к скорости медленной поперечной волны. Показывается, что обнаруженные закономерности прослеживаются как при переходе от кристалла одной к кристаллу другой симметрии, так и

при изменении симметрии сегне то эле ктрика вблизи фазового перехода. Они имеют место также для изотропных тел, характеризующихся лишь более узким диапазоном изменения всех величин. Для описания структурной взаимосвязи поверхностных и объемных волн предлагается модель, в которой каждая объемная волна участвует в формировании каждой парциальной компоненты ПАВ, а вклада различных объемных волн в данную парциальную компоненту складываются аддитивно с учетом определенных весовых коэффициентов, отражающих степень отличия объемной волны от ПАВ. Модель позволяет по ориентации среза и параметрам волн в объеме предсказывать пространственную структуру волны на поверхности, находить срезы е заданной структурой ПАВ, прослеживать вырождение рэлеевской ПАВ в приповерхностную объемную волну (ПОАВ) сдвиговой поляризации. Недостатки модели: необходимость априорного знания , невозможность отличить ряд эллиптически поляризованных ПАВ друг от друга, а также ВГБ от ПОАВ.

В разделе 1.5 отдельные положения раздела 1.4 подтверждаются экспериментально. Для различных монокристаллических образцов одновременно измеряются скорость Уц , скорость Ут и потери Л преобразования поперечной волны в рэлеевскую при распространении первой в непосредственной окрестности рабочей поверхности. Показывается, что при сближении VT и 1ГЯ потери П уменьшаются, как и должно быть для более глубокопроншсапцих волн с большой вертикальной компонентой на поверхности. На основе полученных результатов разрабатывается новый злектро-механический преобразователь для возбуждения и приема глубокопроншсапцих ПАВ Рэлея, ВГБ и ПОАВ. Преобразователь реализуется на различных материалах и частотах от 10 до 150 МГц.

Во вторую главу выделяется ряд задач по экспериментальному исследованию ПАВ в условиях упругой и пьезоэлектрической анизотропии.

В разделе 2.1 с помощью методики акустоэлектронного зондирования экспериментально исследуются энергетические характеристики рзлеевских ПАВ. По совокупности энергетических профилей, измеренных на различных расстояниях от излучателя, прослеживается динамика изменения формы звукового пучка, определяются его дифракционная расходимость и направление потока энергии. В соответствии с параболической теорией дифракции /12/ "естественная" фокусировка или расфокусировка пучка определяются величиной и знаком "параметра анизотропии" дУ/д$ . Направления фокусировки с д¥/<?&< О экспериментально устанавливаются для 3-х базовых плоскостей пьезокварца -ХУ , У£ и л .

Для тех же плоскостей в разделе 2.2 проводится совместный анализ всей совокупности угловых зависимостей основных характеристик распространения рзлеевских ПАВ - скорости (0) , отклонения потока энергии У(Ю , эффективного коэффициента электромеханической связи К*(О) , температурного коэффициента задержки ТКЗЙ (&) и дифракционной расходимости ФСЮ • Показывается, что при анизотропии скорости в пределах нескольких процентов отклонение потока энергии может превышать - 10°, а дифракционная расходимость - быть больше или меньше своего значения в изотропной среде Физ0 в несколько раз. Отмечается необходимость оптимизации характеристик распространения ПАВ в кристаллах ввиду невозможности одновременного получения максимально большой скорости (¿г ~)тах > минимального ф , максимального /¿пах и нУлевых у и ТКЗд . Оптимизация проводится в рамках 3-х базовых плоскостей пьезокварца применительно к акустическим линиям задержки

на большие времена. В качестве "оптимального" предлагается У , - срез с параметрами: ^х/С^тат ~ 0,86, Н^^тах ~ = 0,5, у = ± 6°, = 0,51, (ТКЗГ)Л = - 15.10-6 ("С)"1.

Срез апробируется на двухканальной линии задержки спирального типа с величиной задержки около 100 мкс по каждому из каналов.

Раздел 2.3 посвящается экспериментальным исследованиям в рамках задачи о существовании и количестве ПАВ в пьезокристаллах. Раздел начинается описанием разработанной в работе методики одновременного или селективного возбуждения ПАВ нескольких типов в зависимости от их поляризации. Селективность достигается тем, что в условиях взаимной ортогональности упругих смещений исследуемых волн излучанций клиновидный преобразователь создает, а приемный регистрирует преимущественно такое упругое смещение, которое присуще лишь одному типу волны на поверхности. Далее выбирается ряд особых кристаллографических направлений и исследуются две ситуации: I) предсказанное теорией /13/ расщепление трехпарциальной рэлеевской волны на две независимые ПАВ Рэлея и 1уляева-Блюстей-на или на ПАВ Рэлея и ПОАВ (направления симметрии в пьезокристаллах СИ и Вь^ве ) и 2) одновременное существование реле-евской и слабо "утекающей" волны в широком секторе направлений, не обладающих симметрией ( 4 = - 44° +-78° от оси У на 41 -- плоскости И /5/). Идентификация волн основывается на измерении скорости, пьезоактивности, угла отклонения потока энергии, а также воздействия механической нагрузки поверхности на их затухание. Показывается, что в 1-м случае, в соответствии с теорией, наблюдаются две ПАВ, или ПАВ и ПОАВ, упругие поляризации которых взаимно ортогональны, направления потоков энергии совпадают с волновой нормалью, а пьезоактивной является только одна волна в паре. Во 2-м случае реализуется необычная с точки зрения строгого реша-

ния граничной задачи ситуация, когда упругие поляризации двух волн неортогональны, направления потоков энергии неколлинеарны и пьезоактивными являются обе волны. Энергетические потоки рэле-евской ( /? ) и "утекающей" ( РК ) волн могут отклоняться в разные стороны от волновой нормали, а угол между ниш - достигать 17°.

Таблица I

в -44° -48° -50° -54° -56° -64° -73° -78°

у, 0° +6° +11° +6° 0° -6° -3° 0°

- -2° -6° -9° -10° -12° - -

Несмотря на превышение скорости распространения "утекающей" волны скорости поперечной волны в том же направлении, затухание волны "утечки" имеет тот же порядок величины, что и затухание рэлеевской ПАВ. Увеличение "утечки" наблюдается лишь на границах зоны существования ( в - - 44° и ■& = - 78°).

В разделе 2.4 в условиях одновременного существования волн Рэлея и Руляева-Блгостейна исследуется их прохождение через цилиндрическое закругление в Сс15 при набегании на него с плоского участка звукопровода перпендикулярно образующей цилиндра. Показывается, что в отличие от хорошо локализованной рэлеевской ПАВ, которая при достаточно большом радиусе "не чувствует" закругление, глубокопроникающая ВГБ испытывает на нем значительные изменения: амплитуда прошедшей волнн приобретает осциллирующий характер с частотой (при фиксированном расстоянии) и с расстоянием (при фиксированной частоте); на закругленном участке волна поджимается к поверхности, а после него постепенно восстанавливает свою структуру. Возникновение осцилляций связывается с многомо-

довой структурой акустического поля ВГБ на цилиндрическом участке и с интерференцией возникающих при этом мод (такое объяснение впоследствии подтверждено теоретически /14-16/). Используя возможность селективного уменьшения потерь на единичном закруглении, создается макет циклической линии задержки с двумя закругленными торцами. Макет демонстрирует способность ВГБ многократно циркулировать по звукопроводу с плоскими и цилиндрическими участками. На выделенных частотах, при акустоэлектронном подусилении волны на отдельных оборотах получена задержка акустического сигнала з 200 мкс.

В главе 3 работа направляется на экспериментальное исследование ПОАВ сдвиговой и продольной поляризации, которые распространяются по особым направлениям пьезокристаллов в паре с рэлеев-скими ПАВ. Исследования этой главы ограничиваются случаем плоской поверхности.

В разделе 3.1 дается определение волн приповерхностного типа, свойства которых в различных материалах приведены в обзоре /17/. Описывается механизм возбуждения ПОАВ с помощью ВШП, обсуждаются отличия ПОАВ от обычных объемных волн и от ПАВ. Подчеркивается принципиальная необходимость учета отклонения потока энергии в сагиттальной плоскости при расчете характеристик ПОАВ на поверхности. Для экспериментального исследования возбуждения ПОАВ разрабатывается методика измерения активной проводимости излучения ВШП 6а . Измерения проводятся для ВШП с электродами из алши-ния, утопленными в подложку на различную глубину Ар/Л (Л. = Л/£ -- половина периода ВШП). Зависимость &ц от ^/»А1 и ог степени заполнения канавок алюминием 6 {%) измеряется для 5Т , X + 90°- ¿г • Отмечается, что при работе с ПОАВ важное значение приобретает пространственное разделение излучавдего и приемного ВШП:

при большом разделении увеличиваются импульсные искажения и возрастают ВП, при малом разделении - эффективно регистрируются "глубокие" объемные волны, генерируемые под малыми углами к поверхности. Влияние "глубоких" волн демонстрируется сравнением двух АЧХ, измеренных на различных расстояниях от излучателя.

Раздел 3.2 начинается с формулировки критерия выбора материалов и срезов дая ПОАВ сдвигового типа. Обосновывается выбор поворотных У-срезов кварца в качестве базовых в данной работе. По аналогии с рэлеевскими ПАВ (раздел 2.2) исследуется влияние пьезоэффекта и упругой анизотропии на характеристики распространения ПОАВ: проводится сопоставление угловых зависимостей <? ), К* (в) , ТКЗ ( 6 ), У(0) и параметра дУдля различных поворотных срезов ( & - угол поворота вокруг оси X ). Оп-. ределяются ориентации с наиболее удачными температурными (ВТ-), дифракционными (АТ- , 5Т-) и температурно-дифракционными (АТ- ) характеристиками. Экспериментально демонстрируется линейный для 5Т и параболический для АТ -среза вид температурной зависимости частоты. Для ВТ-среза обнаруживается сильная чувствительность этой зависимости от угла <? . АТ-, ВТ- и 5Т-срезы выбираются для последующих экспериментов.

В разделе 3.3 с помощью растрового электронного микроскопа визуализируется акустическое поле сдвиговой ПОАВ. Описывается схема измерений, приводятся и обсуждаются микрофотографии волны и выходного тока коллектора. По полученным изображениям определяются скорость, затухание, длина и амплитуда волны на поверхности.

Раздел 3.4 посвящается экспериментальному исследованию ПОАВ продольного типа. Выбирается срез, обеспечивавший генерацию продольной волны только с одной волной (рэлеевской). Затем, для

127С)У) X ч90°- Li A/SO^ , удовлетворяющего этим требованиям, измеряются активное сопротивление излучения Ra , спадание амплитуды волны с расстоянием вдоль поверхности и распределение упругой энергии по сечению образца на разных расстояниях от излучающего В1Ш. Показывается, что зависимость /?а от числа пар электродов

А' имеет степеннод вид и соответствует скорости спадания амгик-'-' туди волны вдоль поверхности. На расстояниях £50 Л от излучателя энергия волны локализована у рабочей поверхности, а при удалении на 100 и более длин волн она рассредотачивается по всему образцу, давая след на поверхности, противоположной рабочн":. По сравнению с рэлеевскои ПАВ продольная ПОАВ при том же периоде ВШП, позволяет в 2-2,5 раза повысить рабочую частоту. Она менее чувствительна к состоянию поверхности, но вместе с тем сильнее затухает вдоль нее. Делается вывод, что использование ПОАВ продольного типа предпочтительно в СВЧ-диапазоне для устройств, не требующих больших времен задержки, когда за счет уменьшения расстояния между преобразователями можно уменьшить значение ВП. Вопросы практического использования волн этого типа более детально рассмотрены з недавней работе /18/.

В главе 4 работа переходит от образцов с плоской поверхностью к структурам с периодическими (брэгговскими) канавками, в которых, согласно теории /6,7/, возможно существование поверхностной золны сдвиговой поляризации (СИВ).

В качестве 1-го этапа в разделе 4.1 исследуется структура плоская поверхность - отражающая решетка - плоская поверхность. Рассматривается случай нормального падения сдвиговой волны на решетку. Измеряются коэффициенты отражения и прохождения ПОАВ в частотной и временной областях для решеток с различной глубчной канавок ( кр/А = I * 12 #) и решеток, покрытых сплошным замедля-

пцим покрытием ( Ра! ). Показывается, что по сравнению с рэлеев-ской ПАВ отражение сдвиговой волны от конца решетки значительно возрастает, а отражение от начала решетки имеет максимум при кр!'Л & 5 %. Характер прошедшего через решетку сигнала зависит от частоты, /Л и расстояния между излучаыцим и приемным преобразователями. Дня мелких канавок ( Ар//Л£§ %) существует пороговая частота непропускания, слева от которой волна поджимается к поверхности, а справа - отжимается от нее. Причем теория /19/ однозначно подтверждает такую "несимметричность" и удовлетворительно количественно согласуется с полученными экспериментальными результатами. Для более глубоких канавок наблюдается "захват" решеткой наряду с ПОАВ "глубоких" объемных волн, роль которых снижается с уменьшением глубины отражающих канавок и с увеличением расстояния между преобразователями. Интерпретация экспериментальных результатов проводится с привлечением работ /19-21/. Делается вывод, что при работе со сдвиговыми волнами частота волны, глубина канавок и расстояние между преобразователями должны оптимизироваться. Необходимо также снижать рассеяние ПОАВ от начала и конца решетки..Поскольку последнее определяется рассогласованием акустических полей в решетке и вне ее, то предлагается разместить излучающий и приемный ВШП непосредственно в области рифления, а протяженность всей структуры но возможности увеличить. К исследованию таких структур и переходит работа в следующем разделе.

Раздел 4.2 посвящается экспериментальному исследованию волн сдвиговой поляризации в брэгговских структурах на пьезокварце. Период структур А равняется половине длины волны Л .

Исследования проводятся методом многоканального резонатора, который представляет собой акустический аналог оптического интер-

ферометра Фабри-Перо и применительно к акустике предложен, разработан и успешно используется В.И.Федосовым для рэлеевских волн (см., например, /22/). Исследуемые структуры состоят из 10 не связанных друг с другом одновходовых резонаторов (каналов), расположенных на одной подложке и отличающихся только одним параметром -размером резонаторной полости ¿п . Величины в разных резонаторах последовательно увеличиваются с шагом 0,2А, что позволяет даже при неизвестной фазе коэффициента отражения волны от решетки Ур получить резонанс в одном из 10-ти каналов. Приемно-из-лучакщий ВШИ располагается симметрично относительно двух отражающих решеток, обеспечивая одномодовый режим работы каждого из резонаторов на одной из симметричных мод при условии генерации в образце акустической волны одного типа. Выбором максимальной величины ¿п = 44,3 Л в 10-м канале исключается появление во всех 10-ти резонаторах соседних продольных мод.

Исследование зависимости сдвиговых волн от параметров периодических структур проводится путем варьирования для разных образцов глубины канавок в решетках и под ВШП, а также степени £ (%) заполнения канавок алюминием: кр = (0,20 - 1,32) мкм, £■ = = (0 - 100) %. Для каждого из 10-ти резонаторов одного образца и для разных резонаторов разных образцов измеряются резонансные частоты , добротности 6? и вносимые потери ВП. По частоте наиболее добротных резонансов определяется скорость волн, по изменениям Ш и 5 в зависимости от кр и I (.%) - соответствующие изменения глубин локализации: чем более локализована волна (меньше утечка энергии), тем больше отношение запасенной в резонаторе энергии к энергии затраченной, т.е. тем выше добротность # этого резонатора и меньше его вносимые потери ВП. Для сравнения сдвиговых волн, обладающих разной дифракционной расходимостью,

используются пластины АТ-, ВТ- и 5Т-срезов. Особенности СПВ'определяются путем их сопоставления с рэлеевскими ПАВ.

На рис.1 представлены типичные амплитудно-частотные характеристики десятиканальных резонаторов на рзлеевских (колонка А) к сдвиговых (колонки Б,В) волнах с пустыми (Б) и полностью заполненными (В) отражающими канавками ( кр- 0,5 мкм, г? - 5 %, образец - 57, X +90°- 51 ). При увеличении от 1-го к 10-му каналу в резонаторах на рзлеевских ПАЗ наблюдается один резонанс. Зто подтверждает одномодовссть используемой топологии. В резонаторах на сдвиговых волнах при той же топологии наблюдаются резонансы двух типов. Первый из них ( С£ ) при пустых канавках наиболее отчетливо проявляется 1,2 и 10-м каналах. Второй резонанс ( £з) при пустых канавках наиболее отчетливо виден в 4,5 и 6-м каналах. Для доказательства различия волн, дающих эти два резонанса, и для их идентификации проводится серия экспериментов, включающая в себя изменение толщины металлизации и глубины погружения электродов ВШ в подложку, изменение степени металлизации отражающих решеток, наблюдение антирезонанса при нарушении центросимметричности расположения НИП в резонаторной полости и измерение фазочастотных характеристик обеих волн для пустых и металлизированных канавок. Эксперименты показывают, что:

- резонансы С} и не связаны с соседними продольными резонансами одной ПАЕ, т.к. а) это исключается выбором размера

¿п ,6) несимметричность генерации ВИЛ, характерная для определенных срезов /22/, в данном случае места не имеет, в) при нарушении центросимметричности расположения ВШП в полости между резонансами С1 и Ср появляется антирезонанс;

- резонанса« С1 и Сг соответствуют волны различных типов, т.к. за исключением скоростей, совпадающих в пределах точности

о g

измерений ( 1/ = 4940 - 10 м/с), другие характеристики волн различны: а) при заглублении электродов ВШП в подложку Сг не меняется, ^ исчезает, б) при металлизации канавок отражающей решетки возрастает, ВПС1 падает; для С2 аналогичные изменения намного слабее, в) фазы коэффициентов отражения С4 и Сг заметно отличаются ( - я 7Г );

- резонансам С, и Сг соответствуют волны, сконцентрированные у поверхности, т.к. а) при механической нагрузке поверхности, противоположной рабочей, С, и С2 не меняются, б) добротности Су и С2 достигают заметных величин и, следовательно, утечка энергии в подложку мала по сравнению с вязкостными потерями.

На основе полученной совокупности экспериментальных данных делается вывод о существовании на рифленой и определенно ориентированной поверхности пьезокварца 2-х пьезоактивных волн одинаковой упругой поляризации 5Н -волн типа 1Уляева-Блюстейна (резонанс ^ ) и типа сдвиговой поверхностной (резонанс С2 ).

В 4.3 путем варьирования и { {%) обнаруживается эффект управления глубиной локализации и скоростью распространения сдвиговых волн в периодических структурах: при изменении кр от 0,2 до 1,31 мкм и ^ от 0 до 100 % величина добротности и частоты наиболее добротных резонансов меняются, соот-

ветственно, в пределах 1200*4300 и~1 % ( С, - ВГБ) и 2500-8200 и ~10 % (Сг- НТВ). То есть значительные изменения добротности (глубины локализации) сопровождаются незначительными изменениями резонансной частоты (скорости распространения). Отмечается, что обнаруженный эффект принципиально отличает сдвиговые волны от ПАВ Рэлея, глубина проникновения которых, в основном, определяется кристаллографическим срезом и материалом подложки. Эффект отличается также от предсказанного в /1,2/ скачкообразного изме-

нения глубины проникновения сдвиговых волн от бесконечно большой (для кристалла без пьезоэффекта и свободной поверхности) до двух конечных значений (определяемых, соответственно, "включением" пьезоэффекта и металлизацией поверхности). В звукопроводах как с пьезоэлектрическими свойствами, так и с периодическими (брэг-говскики) структурами изменение глубины проникновения тех же волн происходит более постепенно.

В 4.4 эффект локализации сленговых волн и возможность управления этим эффектом получают дополнительное подтверждение. Используется принцип, положенный в основу акустических датчиков газов /23/, и принцип, применяемый при определении поглощения ПАВ в слоистых структурах (подробнее - в главе 4), согласно которым чем меньше глубина локализации волны, тем больше ее энергии распространяется в газочувствительном (пленочном) покрытии и тем сильнее чувствительность датчика (поглощение волны) к данному газу (при данной толщине пленки ).

Эксперименты проводятся на сдвоенной линии задержки с подложкой из вТ-ЗъО^ и одной и той же пленкой Рс( на пути распространения рэлеевской ПАВ и сдвиговой ПОАВ. Для рэлеевской волны эта пленка служит только как чувствительное к газу (поглощающее) покрытие. Для сдвиговой ПОАВ - и как чувствительное (пог-лощаюшее) покрытие и как нагрузка поверхности, наличие которой преобразует сдвиговую ПОАВ в СПТ5 и изменяет глубину локализации последней. Измеряются величины дополнительного затухания волны 4 ВП, вносимого палладием (рис.2), и величина йУ/У относительного изменения скорости распространения, вызванного изменения® плотности и упругих модулей пленки РЛ при адсорбции водорода (з газовой смеси с азоторл) и его десорбции (под действием чистого кислорода) (рис.3). Для волн разного типа сравниваются

ЯШ

70 W //û

еж ¿JÛ MÛ

f,m

Рис.2

ùV/V,/û~â

Еис.З

изменения величин й ВП и йУ/И" в зависимости от нагрузки поверхности ( к/Л ). Показывается (рис.2), что величина & ВП и ее изменения для СПВ ( /р = 245,8 МГц) намного сильнее, чем для "глубоких" объемных волн ( 260 МГц), которые слабо связаны с поверхностью и не взаимодействуют с пленкой. Показывается также (таблица 2), что чувствительность СПВ к водороду увеличивается с толщиной к/Д значительно быстрее, чем для рэлеевских ПАВ: при изменении толщины от 0,16 до 0,78 % значение йУ/У для рэлеевской волны возрастает в 4, а для СПВ - в 26 раз. Большая реакция сдвиговой волны на изменение нагрузки поверхности связывается со значительным уменьшением глубины ее локализации. Исследования на АТ- и ВТ-срезах показали зависимость эффекта от дифракционных характеристик сдвиговых волн (таблица 3). Для АТ-среза кварца, обладающего высокими фокусирующими свойствами, отмечаются изменения скорости СПВ на уровне лучших рэлеевских образцов. Времена включения/выключения датчиков одинаковы и составляют несколько минут (комнатные температуры, атмосферное давление).

Таблица 2

Акустическая мода А(Л ,% АТ/Г

Рэлеевская ПАВ 0,16 50

СПВ 0,16 5

Рэлеевская ПАВ 0,78 200

СПВ 0,78 130

Таблица 3

Срез А/Л , % лу/у ,ю-ь

АТ 0,78 170 - 0,57

5Т 0,78 130 - 0,51

ВТ 0,78 80 + 1,35

В 4.5 включены результаты экспериментального исследования одновходовых планарных резонаторов на сдвиговых волнах. Приводятся частотные зависимости нормированной добротности &/8тах и эффективной глубины захода волн в отражающие решетки Н}/рф , демонстрирующие корреляцию этих двух величин. Увеличение Ц с ростом Мэфф объясняется возрастанием локализующего действия решетки с расстоянием вдоль нее. Проводится сравнение резонаторов, выполненных на различных кристаллографических срезах. Как и для датчиков водорода, лучшие рабочие характеристики имеют резонаторы на срезах с меньшей расходимостью пучка в объем звуко-провода (таблица 4).

Таблица 4 ( Ар= 0.5мкм. / = 60 %)

Срез Мода # пцх ПиЫ ' ** у, - МГц Ь/л

АТ С2(СПВ) С1(ВГБ) II 500 мала 15 велики 252,15 252 43,7 42,7+42,9

?Т с2(спв) 8200 15 246,76 43,5

с:(ВГБ) 4300 20 247,07 42,9

ВТ С2(СПВ) С1(ВГБ) 4200 3300 35 35 166,58 166,19 43,5 42,7

Устанавливаются и обсуждаются основные отличия одновходовых резонаторов на сдвиговых волнах от резонаторов на рэлеевских ПАВ: иной размер резонаторной полости, получение максимальных и минимальных ВП не в центре, а на краях полосы заграждения, более слабая частотная зависимость ВП, более сильная зависимость ВП и О от параметров решеток, зависимость (? и ВП от дифракции волн в объем звукопровода, невозможность работы на частотах выше пороговой при немэталлизированных канавках.

В главе 5 работа переходит к исследованию акустических мод слоистых структур, образованных тонким слоем одного материала на массивной подложке из другого материала. Начало этим исследованиям положили основополагающая теоретическая работа 10.В.Гуляева и В.И.Пустовойта /24/ и первые эксперименты /25,26/.

В разделе 5.1 для структур с "ускоряющими", "замедляющими" и "промежуточными" пленками /27/ рассчитываются энергетические характеристики мод Рэлея, Сезава и Стоунли: определяется распределение упругой энергии по глубине структуры, вводится новый параметр Г - относительная доля энергии моды, сконцентрированная в пределах пленочного покрытия, прослеживается динамика изменения этого параметра в зависимости от нормированной толщины пленки и от материальных констант пленки и подложки; с его

помощью определяется "предельное" значение толщины, при котором мода Рэлея в "ускорящих" и мода Сезава в "заме длящих" структурах трансформируется в волны "утечки". Отмечаются 4 свойства параметра, определяющие его высокую информативность: I) заметное различие зависимостей г = х(к/А) даже при слабой дисперсии скорости ПАВ в "ускоряющих" структурах, 2) способность % дважды принимать одно значение при двух разных толщинах " ускоряющих" пленок, 3) возможность значительной концентрации энергии (получе-

ния больших г ) даже в пленках со скоростью, большей, чем в подложке, 4) быстрое уменьшение 2 до нуля при приближении к "предельной" толщине.

В 5.2 с учетом 2 предлагается приближенно определять температурный коэффициент задержки ТКЗ и коэффициент поглощения в слоистых структурах (сс) через аналогичные коэффициенты в материалах пленки (пл) и подложки (пдл): (ТКЗ)СС = г- (ТКЗ)ПЛ + (/-г )' *(ТКЗ)пда1; «Ссс = г • пл- + (¿-г.)> ¿ПдЛ . Экспериментальная проверка этих выражений на конкретных слоистых структурах ( Хп. 0/51 , 1п0/510а > ИлО /стекло) и различных акустических модах (Рэлея и Сезава) демонстрирует совпадение расчетных и экспериментальных значений. Отмечается невозможность использования выражения для Л.сс в окрестности "предельной" толщины, где существует неучтенная им "утекающая" компонента поглощения. С другой стороны указывается на возможность оценки этой компоненты по разнице между измеренным и рассчитанным значениями еСес .

В разделе 5.3 на примере структур с наиболее распространенными пленками ( 1п!) , МЛ ) и подложками ( , &аЛв , М^ , ЛИГ , Ы Мв> ) определяются пределы изменения основных акустических характеристик, находятся комбинации с наиболее удачным сочетанием нескольких из них. Экспериментально показывается, что в зависимости от толщины пленок коэффициенты ТКЗСС и Л могут варьироваться в пределах значений этих коэффициентов в материалах пленки и подложки, а скорость распространения и эффективный коэффициент электромеханической связи - в пределах не свойственных им в каждом из материалов в отдельности. Так, для структуры 1п0/ЫЛвО5 ПРИ =0,17 экспериментально получено значение

= 8,5 %, т.е. почти вдвое больше значения этого коэффициента в без пленки и примерно в 10 раз больше, чем в ИпО . Да-

лее, для каждой структуры рассчитывается и анализируется система из 4-х зависимостей типа 2Гсс(/1/Л') , И*(к/Л) , ^-^(к/Л) , ТКЗ ( к ¡Л ). Показывается, что наилучшим сочетанием нескольких параметров обладают структуры М/У/ЛИГ ( к/л = 0,2 ),2п0/цто5 (/7,17), (0,05) и МП(0,48). Основной недоста-

ток структур - значительное акустическое поглощение. Для его снижения исследуются конструкции с пьезоэлектрическими пленками только под или над ВШ.

13 этом же разделе для структуры Яп0/5г с толщиной пленки меньше "предельной" обнаруживается "утекающая" мода Сезава,

которая обладает наряду с высокой скоростью распространения

р

(до 7000 м/с) большим К (до I %). Величина поглощения "утекавшей" моды не превышает поглощение той же мода, локализованной у поверхности. Импульсный отклик моды "утечки" приобретает значительную изрезакность на больших расстояниях от излучателя.

Раздел заканчивается рекомендациями по использованию пьезо-пленок ЩпО и .

Поскольку основным недостатком слоистых структур оказывается большой коэффициент поглощения, раздел 5.4 посвящается оценкам его минимально возможного значения для. продольных, поперечных и рэлеевских волн. Расчеты проводятся для текстурированннх материалов гексагональной сингонии ЫО , ШВ , ЛРН , состоящих из полностью идентичных неразориентированных кристаллов с атомарно гладкими границами. Ось текстуры ориентирована перпендикулярно плоскости распространения. Размеры кристаллитов в направлении волновой нормали - 300°А, частота у = 10-1000 МГц, температура Т - ЗС0О;{. Для сравнения оценки проводятся также для монокристаллов тех же материалов. Методика оценки заключается в представлении коэффициента поглощения рэлеевских ПАВ в виде сСп = Л • л, +

+ <£т /II/, расчете ^ и ¡¿т для отдельных источников

поглощения и последующем суммировании полученных результатов. Учитывается собственное поглощение ПАВ, рассеяние волны на статистически слабо шероховатой поверхности и рассеяние из-за взаимной разориентации кристаллитов. Ввиду отсутствия данных о типе сил межатомной связи вблизи границ кристаллитов, вязкоупругий коэффициент определяется из экспериментальных данных /28/ для слоистых кристаллов той же сингонии. Предположение о подобии поликристаллических текстур и слоистых кристаллов качественно подтверждается экспериментально. Термоупругий коэффициент оценивается из /10/ с учетом времени установления теплового равновесия в пределах отдельных -кристаллитов. По сравнению с монокристаллами этот коэффициент значительно возрастает, но остается меньше вязкоупругого во всем частотном диапазоне. Рассеяние ПАВ из-за разориентации кристаллитов оказывается пренебрежимо малым, а рассеяние ПАВ на статистически шероховатой поверхности - доминирующим на частотах у £ I ГГц. Частотная зависимость суммарного коэффициента поглощения сС^ , квадратичная при у £ 500 МГц, переходит в на более высоких частотах. Результаты расчета находятся в удовлетворительном согласии с экспериментальными данными для наиболее совершенных пленок. Они показывают, что даже в идеальных поликристаллических текстурах ЯпО , Ср15 , МН величины оСц почти на порядок превосходят свои значения для монокристаллов тех же материалов.

В разделе 5.5, завершающем главу, приводятся сведения об акустических свойствах слоистых структур с пленками наиболее распространенных металлов. Показывается, что материалы Л£ , Ли и Лд обладают положительными.значениями ТКЗ продольных, поперечных и рэлеевских волн, величины которых находятся в пределах (85 +

+ 350).10 6 (°С)-1. Пленки М , П'.'Са , /У и ^ на подложках ИНёО^ и являются "замедляющими".

Глава 6 посвящается некоторым вопросам практического использования слоистых структур. Она начинается разделом 6.1, в котором с теоретических позиций исследуется влияние на рабочие характеристики ПАВ-устройств дисперсии скорости и непостоянства , которые проявляются при изменении частоты, волны и неоднородности пленки в области ВШП. Показывается, что наличие дисперсии приводит к отклонению рабочей частоты от заданного значения, а также к изменению формы и величины полосы пропускания. Непостоянство

К^ сказывается на увеличении вносимых потерь и сужении полосы пропускания. Количественные оценки возникающих изменений проводятся на модах Рэлея и Сезава в структуре ЯпО/Л^О^ . Определяются области относительных толщин пленок с незначительными искажениями рабочих характеристик и области, где эти искажения необходимо учитывать.

В разделе 6.2 на основе структуры демонстриру-

ется возможность увеличения рабочей частоты ПАВ-устройств за счет использования высокоскоростных мод Рэлея и Сезава. Исследуется ПАВ-фильтр СВЧ-диапазона, который изготавливается методом обычной фотолитографии и при линейных размерах электродов ВШП 1,5 мкм имеет центральные частоты 0,83 и 1,1 ГГц, соответственно.

6.3 посвящается изучению акустических-мод в условиях внешних воздействий. Эксперименты проводятся на модах Рэлея и Сезава в структуре ИпО/гг с различными толщинами пьезоэлектрического покрытия. Исследуется реакция мод на изменение граничных условий при адсорбции и десорбции водорода пленкой РЛ , находящейся на поверхности структуры, и реакция мод на постоянное электрическое напряжение, прикладываемое по толщине пьезоэлектрической

пленки (электроакустический эффект).

Для структур с электрическим полем обнаруживается сильная зависимость электроакустического эффекта от толщины пленочного покрытия. Отмечается невозможность точного численного расчета эффекта ввиду отсутствия данных об упругих и пьезоэлектрических модулях 2.ПО. Для приближенной оценки предлагается использовать произведение величины , отражающей пьезоэлектрическую активность моды, и параметра 2 , показываюцего, на какую часть этой моды действует приложенное напряжение. В структурах с пленками различной толщины и на различных акустических модах проводится экспериментальная проверка этого предложения, которая подтверждает его правильность. В частности, для "утекающей" моды Сезава, нелокализованной у поверхности ( I = 0), электроакустического эффекта не наблюдается, т.е. относительные изменения скорости моды А У/У под действием приложенного напряжения равны нулю. Для чисто поверхностных мод Рэлея и Сезава, локализованных у поверхности, величина эффекта растет пропорционально . Максимальное значение А У/У , полученное при напряженности поля £ = I В/мкм и толщине пленки к [Л = 0,23, составляет 5.10 .

Для структур с Рс1 относительные изменения скорости мод "утечки" вновь равняются нулю, как и для нелокализованных "глубоких" объемных волн в пьезокварце (раздел 4.4). Для мод не локализованных у поверхности аналогичные изменения достигают значений лучших детекторов водорода на монолитных подложках - й У/У = = 250.10-6. Это позволяет рекомендовать структуру ZnO/Si для использования в акустических датчиках газов. Причем благодаря применению кремния, допускавшего размещение сопутствующих электронных схем на той же подложке, появляется дополнительная возможность миниатюризации устройства. Вместе с тем отмечается, что

ввиду пористости ИпО взаимодействие /V с вводимыми газами затрудняется, и релаксационные процессы при использовании слоистой структуры .имеют большую продолжительность.

Раздел 6.4, состоящий из 2-х подразделов, целиком посвящается акустической характеризации тонкопленочных материалов с использованием мод Рэлея и Сезава. Работа проводится по следующей схеме. Вначале измеряются фазовые скорости мод ¥ес при разной толщине пленки к/Л . По полученным дисперсионным зависимостям

Усс ~ Усс(Ь/Л~) и известным параметрам подложки методом наи-

л А

меньших квадратов вычисляются плотность Р и скорости Тт и

л л л

1Гц в пленочном материале. По найденным Ц и ^ рассчиты-

л

ваются коэффициент Пуассона £ и скорость продольных волн V.

а л л

в той же пленке /10/. Затем, из р , V и V, определяется мол л г J т " „ дуль сдвига V- - 2ГТ •у и упрутий коэффициент Лямэ Л =

л г л £ £ л л л

=(- 1/"т ) • Зная ^ , у ж А пленки и аналогичные параметры подложки, находятся значения энергетического параметра z для разных к/Л . Далее, используя зависимость 2"= г(А/Я~) и измеряя коэффициент поглощения оСсс и температурный коэффициент задержки ТКЗСС в слоистой структуре с исследуемой пленкой определенной толщины, пересчетом по формулам, приведенным в разделе 5.2, находятся значения тех же коэффициентов с^ и ТКЗ^ непосредственно в пленочном материале.

Дополнительно к этому измеряются коэффициенты поглощения объемных волн , и пьезоэлектрический модуль ¡¿^ в пленке.

Диапазон толщин пленок - (0,5 - 5) мкм, частоты - (100 -- 300) МГд, температуры Т = (0-100)°С.

В подразделе 6.4.1 излагаются экспериментальные методики, используемые в работе.

Скорость исс и коэффициент ТК30С определяются путем наложения импульсов и измерения в области их перекрытия частоты интерференционного минимума и его температурной зависимости /29/. Точность измерений, в основном определяется непостоянством толщины пленки и дисперсией скорости волны. Для толстых пленок и слабой дисперсии она составляет ~0,1 %.

л л Л

Плотность у> и скорости Щ , 1ГЯ пленок, определяемые методом наименьших квадратов из измеренной зависимости Тсс = = 1Гсс(к/Л) , представляют собой оптимальную тройку искомых параметров, варьирование которых обеспечивает быструю сходимость и лучшую минимизацию целевой функции (суммы квадратов отклонений расчетных и экспериментальных значений). Минимизация проводится

Л о А *

с шагом по Р - 0,1 кг/м , ео К и ^ - 0,1 м/с. При точности

А л А

измерений 2£с~0,1 % ошибка в определении у> , , составляет %.

Пьазомодуль пленки измеряется по методике /30,31/, ос-

нованной на пропускании через исследуемую пленку нормально к ее поверхности акустического импульса продольной волны и последующей регистрации возникающих за счет пьезоэффекта электрических напряжений. Определяются как локальные значения ¿^ , так и распределение пьезомодуля по всей поверхности структуры. Точность измерений - ± 15

Коэффициенты с(1 и сСт в пленке находятся из коэффициента отражения объемных волн от торца структуры с исследуемой пленкой /32/. Коэффициент отражения, в свою очередь, определяется из сравнения амплитуд эхо-импульсов, отраженных от торца с пленкой и без нее. При числе импульсов 25 и более ошибка измерений не превышает - 10 %.

Наконец, величина <^сс определяется из измерения вносимых потерь четверки расположенных в линию ВШП /33/. Точность измерений - ± 15-20 %.

В подразделе 6.4.2 с помощью этих методик решаются 2 задачи: I) определяются параметры нового перспективного материала - пьезоэлектрической текстурированной пленки и 2) исследуется влияние кристаллографического несовершенства текстурированной пленки ХпО на величины отдельных упругих и акустических параметров этой пленки в направлении перпендикулярном оси текстуры. Из-за наличия границ кристаллитов и изменения межатомных сил связи вблизи этих границ и других структурных дефектов, акустические и упругие параметры текстурированной пленки отличаются от соответствующих параметров монокристалла.

Пленки изготавливаются методом реактивного магнетронного распыления по технологии И.М.Котелянского. Размеры кристаллитов в направлении распространения волны составляют 300°А, их разориен-тация относительно оси текстуры - не превышает 3°. Измерения проводятся на структурах Тал /плавленый кварц, £пО/$г и ХпО/АИГ. По результатам измерений (таблица 5) делается вывод, что пленки Та^0.; отличаясь по плотности, модулю сдвига и погло-

Таблица 5

Материал /■т кг/м Н/м2 скорости,10°м/с дБ/см (100 МГц) ТКЗ,, 10-6(ос)-1

и Гт л Ук л Ч

пленка 8,6 5,8 2,6 2,4 4,8 35 + 25

пленка 2п 0 5,0 3,3 2,6 2,5 4,9 2 + 34

пленка %пО к МОНОКр.£тг<? -12% -22% -Ъ% -Ъ% -20% +300% + 5%

щению, близки пленкам по другим акустическим характеристи-

кам. Кристаллографическое несовершенство пленки ЫО в наибольшей степени сказывается на коэффициенте поглощения рэлеевской волны, которая создает деформации сжатия и сдвига кристаллитов. По сравнению с монокристаллом поглощение волны в пленке возрастает более, чем на порядок. Плотность, модуль сдвига и скорости продольной, поперечной и рэлеевской волн уменьшаются на 5-20 %. Меньше становится и пьеэомодуль ^ (-40 %). Величины этого пьезомодуля на площади 25 см2 меняются в пределах - 25 %. Аномальных увеличений ¿ц , которые имеют место при значительных внутренних напряжениях и увеличении вклада нелинейного члена /31/, в наших пленках не наблюдается.

В Заключении диссертации изложены основные результаты работы. полученные впервые:

I. Для упруго изотропных твердых тел и анизотропных монокристаллов установлены общие закономерности, связывающие отдельные характеристики поверхностной акустической волны (ПАВ) с соответствующий характеристиками 3-х объемных волн, которые распространяются в том же направлении:

- температурные коэффициенты скорости и задержки ПАВ предста-вимы в виде линейных комбинаций из аналогичных коэффициентов продольной и поперечной волн,

- пространственная структура ПАВ и ее парциальные компоненты зависят от поляризаций и скоростей объемных волн, взятых с определенными весовыми коэффициентами.

Найденные соотношения позволяют по параметрам объемных волн проводить целенаправленный поиск перспективных кристаллографических срезов для поверхностных и приповерхностных волн (ПОАВ).

2. Получены данные о количестве, типе и поляризации акустических волн, существующих на поверхности пьезоэлектрических кристаллов с плоской границей:

- установлены 5 разновидностей эллипсов поверхностного смещения частиц в двух- и трехпарциальной рэлеевской волне,

- экспериментально подтверждено предсказание теории /13/ о существовании особых направлений и плоскостей распространения, для которых трехпарциальная рэлеевская волна расщепляется

на две независимые ПАВ или на ПАВ и ПОАВ. Показано, что упругие поляризации расщепленных волн взаимно ортогональны, направления потоков энергии коллинеарны и совпадают с волновой нормалью, а пьезоактивной является только одна волна пары,

- экспериментально обнаружено, что существуют также протяженные сектора выделенных направлений, для которых реализуется необычная с точки зрения строгого решения граничной задачи ситуация - одновременное распространение двух слабозатухающих волн с неортогональными упругими поляризациями. Показано, что энергетические потоки волн неколлинеарны, а пьезоактивны-ми могут быть обе волны пары.

3. Обнаружено и экспериментально доказано, что для кристаллов как с пьезоэлектрическими свойствами, так и с периодическими (брэгговскими) структурами возможно одновременное существование на поверхности двух пьезоактивных сдвиговых волн одинаковой упругой поляризации £Н . Установлено, что эти волны могут быть про-идентифицированы как волны типа сдвиговой поверхностной (СПВ) и типа Гуляева-Блюстейна (В1Б).

4. Получены экспериментальные данные о влиянии упругой анизотропия и пьезоэффекта на энергетические характеристики рэлеев-ских, приповерхностных и "утекающих" волн:

- показано, что при анизотропии скорости'распространения в пределах нескольких процентов угол отклонения потока энергии может превышать - 10°, а дифракционная расходимость - на порядок усиливаться или ослабляться по сравнению с расходимостью в изотропной среде,

- предсказан и обнаружен эффект изменения потока энергии ПАВ при металлизации поверхности пьезоэлектрика. Показано, что эффект зависит от угловой зависимости коэффициента электромеханической связи в плоскости среза и дня сильных пьезо-электриков достигает нескольких градусов.

5. Экспериментально исследованы особенности возбуждения, распространения и отражения волн сдвиговой поляризации в пленарных структурах:

- показано, что для генерации волн целесообразно использовать БШП с утопленными в подложку электродами. При этом эффективность возбуждения СПВ и ВГБ по-разному зависит от глубины погружения электродов в подложку и от их толщины,

- при распространении приповерхностной волны через решетку периодических (брэгговских) канавок необходима оптимизация 3-х процессов - локализации этой волны у поверхности, ее рассеяния в объем и захвата решеткой "глубоких" объемных волн, генерируемых под малыш углами к поверхности. Для решетки мелких канавок существует пороговая частота непропускания, ниже которой приповерхностная волна "поджимается" к поверхности, а выше - отжимается от нее. "Несимметричность" прохождения в брэг-говской полосе частот количественно согласуется с теорией /19/. Для решетки глубоких канавок наблвдается "захват" "глубоких" волн, дающих вклад в высокочастотной области.

- в отличив от рэлеевской ПАВ, свойства которой в основном определяются кристаллографическим срезом, глубина локализации сдвиговых волн в брэгговсккх структурах может эффективно варьироваться путем изменения граничных условий - глубины канавок, их заполнения металлом и (или) толщины замедляющего покрытия. При этом значительное уменьшение глубины локализации сопровождается незначительным снижением скорости распространения (~1 %),

- локализующее действие брэгговской структуры возрастает с увеличением захода сдвиговой волны в эту структуру и с уменьшением дифракционной расходимости волны в объем звукопровода.

6. Для анализа слоистых структур предложен новый акустический параметр - относительная доля энергии мода, сконцентрированная в пленочном покрытии. Показано, что этот параметр обладает высокой информативностью, позволяя с единых позиций анализировать структуры разных типов, находить порог зарождения и исчезновения моды, определять её температурные коэффициенты и коэффициенты поглощения для всей структуры в целом и для пленочного материала в отдельности.

7. Проведен сравнительный анализ наиболее распространенных слоистых структур:

- определены пределы изменения основных акустических характеристик таких структур. Показано, что в зависимости от толщины пленки коэффициент поглощения и температурный коэффициент задержки могут варьироваться в пределах этих коэффициентов в материалах пленки и подложки, а фазовая скорость и эффективный коэффициент электромеханической связи - в пределах, не свойственных им в каждом из материалов в отдельности,

- показано, что достоинствами слоистых структур по сравнению

с пьезокрисгаллами являются возможность искусственной термостабилизации и получение рекордных значений отдельных параметров или удачного сочетания нескольких из них. Основной недостаток структур - большое акустическое поглощение,

- минимально возможные значения коэффициентов поглощения продольных, поперечных и рэлеевских волн теоретически оценены для идеадьных текстурированных пленок гексагональной сингонии Zn-P » CdS, MN. Показано, что при распространении перпендикулярно границам кристаллитов поглощение волн по сравнению с монокристаллом возрастает почти на порядок. Основными источниками избыточного поглощения для рэлеевской ПАВ являются увеличение эффективной вязкости среды ( $ 4 500 МГц) и рассеяние

на рельефе поверхности ( J >1 ГГц).

8, Акустическими методами проведена характеризация тонкопленочных материалов. Для пьезоэлектрической текстурированной пленки Ta^öj- впервые подучены значения упругих и акустических параметров. Для текстурированной пленки Хп 0 найдены количественные отличия её отдельных параметров от аналогичных параметров монокристалла. Показано, что наиболее сильное влияние кристаллографическое несовершенство текстурированной пленки оказывает на поглощение рэлеевской волны, которое в реальной пленке по сравнению с совершенным монокристаллом возрастает более, чем на порядок. Упругие и пьезоэлектрические модули, плотность и акустические скорости - снижаются на 5-40 %.

9. Установлены особенности применения в пленарных устройствах различных типов акустических колебаний:

- для устройств на модах. Рэлея и Сезава показана необходимость учета дисперсии скорости, непостоянства К*" и отличия свойств пленок от свойств монокристалла. Дэны рекомендации по снижению

возникающих искажений работах характеристик;

- для одновходовых резонаторов на СПВ и В1Б определены требования к размеру резонаторной полости, глубине и заполнении отражающих канавок, свойствам подложки и величине частоты;

- для акустических датчиков на СПВ намечены пути оптимизации рабочей частоты, расстояния между преобразователями и параметров замедляющих структур,

- с учетом полученных результатов продемонстрирована возможность создания пленарных устройств на основе различных акустических волн. Созданы макеты: одновходового резонатора на СПВ с добротностью R>10000, СВЧ-фильтра на моде Сезава с основной частотой более 1,1 ГГц, датчиков водорода на модах Рэлея, Сезава и

с **

СПВ с чувствительностью до 250.10 при концентрации водорода в газовой смеси I %.

ПУБЛИКАЦИИ МАТЕРИАЛОВ ДИССЕРТАЦИИ

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Анисимкин В.И., Земляницын М.А., Морозов А.И. Особенности распространения упругих волн вдоль избранных поверхностей кристаллов

CdS и BlT?Ge Оро // ФТТ. -1975. -T.I7, № 5. -C.I5I3-I5I5.

2. Aniaimkin V.l., Morozov A.I. t/rap-Axouiid Delay bine on Gulyaev-

Bleustein Waves with. Amplification//Slectr.Lett.-1976.-V. 12, К 7. -Р.177-Х78/Л1исьма в КГФ. -1978. -Т.2, JS> 9. -С.426-429.

3. Анисимкин В.И., Морозов А.И., Никитин И.П. Дифракция поверхностных акустических волн в кварце // Акустич.журн. -1979. -Т.25, № 4. -С.481-487.

4. Андреев A.C., Анисимкин В.И., Котелянский И.М., Морозов А.И., Шашкин С.Б. Возбуждение поверхностных акустических волн в непьезоэлектриках встречно-штыревыми преобразователями с пленками Zno // Микроэлектроника. -1980. -Т.9, Jé 3. -С.277-279.

5. Анисимкин В.И. Температурные характеристики поверхностных акустических волн в изотропных материалах // Акустич.журн. -I98I. -Т.27, № 6. -С.817-820.

6. Анисимкин В.И., Морозов А.И. Измерение скоростей распространения акустических волн различных типов при одновременном возбуждении этих волн // Научные труда вузов Лит.ССР. Ультразвук. . - 1982, № 14. -С.60-61.

7. Анисимкин В.И., Гуляев Ю.В., Магомедов М.А. Особенности брэг-говского отражения приповерхностных объемных акустических волн системой периодических неоднородноетей // Письма в ЖТФ. -1983. -Т.9, Ü 9. -С.555-558.

8. Анисимкин В.И., 1Уляев Ю.В., Котелянский И.М. Преобразователь поверхностных и приповерхностных акустических волн // Письма в ЖТФ. - 1983. - 1983. -Т.9, J« 17. -C.I039-I042.

9. Анисимкин В.И., Котелянский И.М., Крикунов А.И., Лузанов В.А., Синельникова В.В. Увеличение коэффициента электромеханической связи ПАВ в пьезоэлектриках // XII Всесоюзная конф. по квантовой акустике и акустоэлектрон.: Тез.докл. - Саратов, 1983. -T.I. -С.158.

10. Анисимкин В.И., Басин В.М., Магомедов М.А., Петров A.B. Визуализация акустического поля приповерхностных объемных акустических волн с помощью растрового электронного микроскопа // Письма в ЖТФ. - 1984. -Т.10, Л 3. -С.153-156.

11. Анисимкин В.И., Котелянский И.М., Магомедов М.А. Структура поверхностной акустической волны и объемные волны // Акустич. журн. - 1984. -Т.30, № 4. -С.417-423.

12. Котелянский И.М., Федорец В.Н., Анисимкин В.И., Крикунов А.И., Лузанов В.А., Тимашев В.В. Возбуждение ПАВ частотой 1,1 ГГц

в структуре Zno/Al2o3 // Письма в ЖТФ. - 1984. -T.IO, № 17. -С.1085-1087.

13. Анисимкин В.И., Магомедов М.А., Федосов В.И. Резонатор на сдвиговых поверхностных волнах // Письма в ЖТФ. - 1985. -T.II, № I. -С.56-61.

14. Анисимкин В.И., Котелянский И.М. Методика расчета коэффициента поглощения ПАВ в слоистых структурах // ЖТФ. - 1985. -Т.55, Л 12. -С.2420-2421.

15. Анисимкин В.И., Котелянский И.М. О природе аномально большого затухания ПАВ в слоистых структурах на основе пьезоэлектрических пленок Zno и пути его улучшения // Письма в ЖТФ. - 1986. -Т. 12,х № 3. -С.179-183 //

чо -

16. Anisi.-nkiri V.I., Kagonedov M.A., Pedosov V.I. Planar Acoustic

Transverse Wave Resonator for Pressure and Temperature Sensors// 12 Japan-USSR Electronics Syrnp.: Proceedings.-Tokyo,1986.-P.1-3.

17-Anisimkin V-.I., Kotelyansky I.M., Uagomedov M.A., Mavlenkov P.H. Longitudinal Surface Skimming Bulk Wave in biNbOj// Intern. Syrcp. ISSWAS : Proceedings. -Novosibirsk, 1986. -V.2. -P.16-19.

18. Федосов В.И., Анисимкин В.И., Магомедов М.А. Пленарные резонаторы на сдвиговых акустических волнах в кварпе // ХШ Всесоюзная конф. по квантовой акустике и аккустоэлектрон.: Тез. дога. - Черновцы, 1986. -T.I. -С.168-169.

19. Федорец В.Н., Федосов В.И., Анисимкин В.И., Кондратьев С.Н. Сдвиговые волны на ВТ,X + 90° -Si02// ХШ Всесоюзная конф.

по квантовой акустике и акустоэлектрон.: Тез.докл. -Черновцы. 1986. -Т.2. -С.307.

20. Анисимкин В.И., Котелянский И.М. Влияние особенностей распространения поверхностных акустических волн (ПАВ) в слоистых структурах на рабочие характеристики ПАВ-устройств // Радиотехника и электроника. -1986. -Т.32, № 6. -C.I329-I33I.

21. Анисимкин В.И., Котелянский И.М., Осипенко В.А. Акустические свойства слоистой структуры пьезоэлектрическая пленка ZnO на кремнии // КТФ. -1987. -Т.57, № 3. -С.535-539.

22. Анисимкин В.И., Котелянский И.М., Мавленков П.Н. Высокоскоростные поверхностные акустические волны с большим коэффициентом электромеханической связи в слоистой структуре Zno/Si // Акустич.журн. -1987. -Т.ЗЗ, № 4. -С.766-767.

23. Анисимкин В.И., Котелянский И.М. Поглощение поверхностных акустических волн (ПАВ) в текстурированных пленках гексагональной сингонии // ФТТ. -1988. -Т.30, № 3. -С.853-859.

24. Анисимкин В.И., Котелянский И.М., Мавленков П.Н. Особенности распространения волны Сезава в слоистых структурах на основе гексагональных пленок // Акустач.журн. -1988. -Т.34, № 2, -С.338-339.

25. Анисимкин В.И., Магомедов М.А., Федосов В.И. Существование двух видов сдвиговых волн на периодически рифленой поверхности кварца // Конф. "Акустоэлектронные устройства обработки информации": Тез.докл. -Черкассы, 1988. -С.62.

26. Анисимкин В.И., Магомедов В.А., Федосов В.И. Возбуждение и брэгговское отражение поверхностных акустических волн сдвиговой поляризации в кварце sT-среза // Акустич.гкурн. - 1988. -Т.34, J6 5. -С.800-803.

27. Анисимкин В.И., Верона Э., Сочино Дж. Датчики на основе поверхностных акустических волн в слоистой структуре ZnO/Si // ЖТФ. - 1988. -Т.58, № 10. -С.2051-2054.

28. Анисимкин В.И., Федосов В.И. Одновременное существование двух волн сдвиговой поляризации на периодически рифленой поверхности пьезокварца // XIУ Всесоюзная конф. по акустоэлектрон. и физич.акустике твердого тела: Тез.докл. - Кишинев, 1989. -T.I. -С.13-15.

29. Анисимкин В.И., Котелянский И.М., Мавленков П.Н. Оптимизация акустических характеристик слоистых структур // Х1У Всесоюзная конф. по акустоэлектрон. и физич.акустике твердого тела: Тез.докл. - Кишинев, 1989. - Т.2. -С.70-72.

30. Анисимкин В.И., Котелянский И.М., Мавленков П.Н. Пьезоэлектрические пленки Та2о5 : получение, упругие и акустические свойства // ФГТ. -1989. -T.3I, Ш 4. -С.230-233.

31. Anisinücin V.l., Verona Е., D'Aaico A. Hidrogen Detection with Surface Tranaverse Waves // XI Huova Cimento. Note Brevi. -1989. -V.IID, N 3. -P.503-508.

32. Anisimkin V.l., Kotelyanskii I.M. Piezoelectric Films for Monolithic Acoustoelectronic Componenta : Growth Technique, Acoustic Properties, Potential application // 15 Japan-USSR Electronics Symp. : Proceedings. -Moscow, I9B8. -P.133-146.

ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. 1уляев Ю.В. Поверхностные электрозвуковые волны в твердых телах // Письма в 1ТФ. -1969, -Т.9, № I. -С.63-65.

2. Bleustein J.L. A Hew Surface .iave in Piezoelectric Materials// Appl.Phya.Lett. -I96B. -V.I3, N 12. -P.412-413.

3. Морозов А.И., Зешиницын U.A. Акустоэлектронное взаимодействие в cds на чисто сдвиговых поверхностных волнах // Письма в ЖЭТФ. -1970. -T.I2, №8. -С.396-399.

4. Ingebrigtsen S.A., Tönning A. Numerical Data for Acouatic Surface Waves in d -Quarta and Cadmium Sulfide // Aopl.Phys. lett. -1966. -V.9, H I. -P.16-18.

5. Engaa H., Ingebrigtsen K.A., Tönning A. Blastio Surface Waves in -Quartz s Observation of leaky Surface Waves // Appl. Phys.Xett. -1967. -V.IO, N IX. -B.3II-3I3.

6. Auld B.A., Gagnepian J.J., Tan M Horizontal Sliear Suriaoe Waves on Corrugated Surface//Blectr.lett.-I976.-7.I2, H 24.-Я.650-65Г.

7. Гуляев Ю.В., Плесский В.П. "Медленные" поверхностные акустические волны в твердых телах // Письма в ЕТФ. -1977. -Т.З, .№ 5. -С¿220-223.

8. Lewis M.Í. Surface Skimming Bulk "Waves, SSBW // IEES Ultraeon. Sytap. : Proceedings. -1977. -V.l. -£.744-752.

9. Yen K.H., bau K.P., Kagiwada S.S. Becent Advances in Shallow Bulk Acoustic Ware Devices//IBEB Ultrason.Symp.sProc.-1979.-P.776-785.

10. Ландау Л.Д., Лифшид Е.М. Теория упругости. - М.: Наука, 1965. -203 с.

11. Викторов H.A. Физические основы применения ультразвуковых волн

Рэлея и Лэмба в технике. -М.: Наука, 1966. -168 с. 12 Sza"bo T.L., Slobodnik A.J. The Effect of Diffraotion on Design

of Acoustic Surface Wave Devices // IEEB Trans. -1972. -7.SU-20,

H 3. -P.240-251.

13. Любимов В.Н. Поверхностные и объемные волны в акустике и оптике кристаллов: Дисс. на соискан.учен.стен.докт.физ.-мат.наук. -М., 1987. -285 с. .

14. Викторов И.А., Пятаков П.А. Акустоэлектрические взаимодействия на цилиндрических поверхностях пьезополупроводников // Акустич. курн. -1979. -Т.25, № 2. -С.280-293.

15. Пятаков П.А. Возбуждение волн Лява, распространяющихся по цилиндрической поверхности // Акустич.журя. -1980. -Т.26, й 2. -0.237-241.

16. Пятаков П.А. Прохождение волн Лява через закругление // Акустич. журн. -I98I. -Т.27, № 2. -C.3II-3I3.

17. Кондратьев С.Н. Приповерхностно-объемные акустические волны и их использование в акустоэлвктрояике // Зарубежная радиоэлектроника. - 1981, № 12. -С.53-67.

18. Заславский A.M., Посадский В.Н., Семенов Э.А. Экспериментальное исследование приповерхностных объемных акустических волн продольного типа // Радиотехника и электроника. -1988, -Т.33, № 6. -С.1290-1294.

19. Гуляев Ю.В., Плесский В.П., Тен Ю.А., К теории сдвиговых поверх-" ностных волн на периодически неровной поверхности твердого тела // Радиотехника и электроника. -1984. -Т.29, й 7. -C.I30I-

'-1305.

20. Ranard A., Henaff J., Auld B.A. £H Surface Wave Propagation on Corrugated Surfaces of .Rotated Y-cut; Quartz and Berlinite Crystals // ГЕЕЗ OT.trasan.Symp.t Proceedings, -1981.-V.I.-p.123-128.

21. (Dhaapson. 2.P., Auld B.A. Surface Transverse ifave Propagation Under Metal Strip Grattings // IEEE Ultrason.Symp, ; Proceedings

- 1986. -V.X. -P.261-266.

22. Федоссв В.И., Анисимкин В.И. Исследование среза с "естественной" однонаправленностью методом многоканального резонатора // Х1У Всесоюзная конф. по а^гстоэлектрон. и физич.акустике: Тез.докл. -Кишинев, 1983. -Т.2. -С.201-202.

23. Verona Е. Surface Wave Sensors // Intern,School on Physical Acoustics s Proceedings. -Erice, Italy.-1983. -P.199-223.

24. Гуляев Ю.В., Пустовойт В.И. Усиление поверхностных волн в полупроводниках // ЖЭТФ. -1964. -Т.47, № 6. -С.2251-2253.

25. Гуляев Ю.В., Кмита A.M., Котелянский И.М., Медведь А.В., Тур-сунов Ш.С. Возбуждение и усиление поверхностных звуковых волн в структуре пьезоэлектрическая пленка - полупроводник // Изв. АН СССР, (сер.физич.) - 1971. -Т.35, № 5. -С.895-897.

26. Богданов С.В., Левин ГЛ. Д., Яковкин И.Б. О существовании поверхностной волны в системе слой-полупространство // Акустич. журн. - 1969. -Т.15, № I. -С.12-16.

27. iarnell G.,V., Adler E.I. Elastic Wave Propagation in Thin Ьауагз // Physical Acoustics /Ed. by W.P.Kason, R.II.Thurston.

- new-York, loadon, 1972. -V.9. -P.35-127.

28. Окулов В.Л. Акустические свойства слоистых кристаллов: Дис. на соискак.учан,степ.канд.физ.-мат.наук. -Л., 1986. -175 с.

29. А.с. 1490501 СССР, МКИ 60IH5/00. Способ измерения скорости ПАВ / Ю.В.Вельский, В.К.Сорокин (СССР). - 4с. : ил.

30. Вьюн В.А., Шашев В.Н., Яковкин И.Б. Измерение пьезомодулей пленок /,/ ДТЗ. -1986, Й6. -С. 192-195.

31. Вьюн З.А., Креймэр А.А., Юмашев В.Н.., Яковкин И.Б. 0 пьезоэлектрических сзойстзах пленок окиси пинка // Поверхность (физика, химия, механика). -1986, Jc 10. -C.I5I-I53.

32. Баранский К.И., Магомедов З.А., Павлов С.В., Пустовойт В.И., Расторгуев Д.Л., Север Г.А., Шгшлъкик А.Д. Генерация и поглощение гиперзвука в тонких пленках селенида цкнкэ // Микроэлектроника. -1982. -T.II.f 5. -С.418-423,

33.Kickernell i'.S. Surface Acoustic ,','ave Propagation iocs in 2inc C;:ide 1?11ае//1ЕЗЕ Ultrason.ayup. ¡Proceedings .-1977. -V.I.