Перспективы развития акустоэлектроники кратко

Привет, Вы узнаете о том , что такое перспективы развития акустоэлектроники , Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое перспективы развития акустоэлектроники , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Акустроэлектроника и акустооптика.

 Широкие исследования физических явлений, связанных со взаимодействием ПАВ с электрическими полями и электронами в пьезоэлектрических диэлектриках и полупроводниках и слоистых структурах пьезоэлектрик - полупроводник, были проведены в 1970-1990-х годах в Европе, США, СССР, Японии и других странах. Это привело к интенсивной разработке акустоэлектронных приборов и их использованию в различных радиоэлектронных системах обработки информации и связи. В 1974 г. пять европейских ученых, Е. Аш, Дж. Коллинз, Ю. Гуляев, К. Ингебригтсен и Э. Пэйдж, были удостоены Хьюлетт-паккардовской премии Европейского физического общества за разработку физических основ приборов на ПАВ. Сегодня номенклатура акустоэлектронных компонент на ПАВ, выпускаемых в мире, достаточно широка. В ее состав входят: 

— полосовые фильтры;

— дисперсионные фильтры;

— линии задержки;

— дисперсионные линии задержки;

— резонаторы и генераторы;

— устройства для кодирования и декодирования сигналов;

— устройства для быстрого преобразования Фурье;

— цифровые фильтры Найквиста;

— синтезаторы частоты;

— устройства для свертки и корреляции сигналов;

— сенсоры и т.д.

    Полосовые фильтры для телевидения, стереорадио-вещания, авторадио, видеомагнитофонов, CD и DVD плееров, а в последние годы для сотовых телефонов составляют 90 % рынка изделий на ПАВ. Среди основных предприятий, выпускающих акустоэлектронную продукцию, такие известные фирмы, как "Murata", "Kyoto Ceramics", "Fujitsu", "Hitachi", NEC, "Samsung", "Thompson", "Vectron", "Motorola", "Siemens" и многие другие. 

    Акустоэлектроника продолжает успешно развиваться как научно-техническое направление. Каждый год под эгидой IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) регулярно проходят международные конференции по ультразвуку, пьезоэлектрикам и контролю частоты, собирающие около тысячи участников. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Поток публикаций и патентов не спадает. Возможно указать некоторые направления развития, которые уже наметились. 

    • Прежде всего, это дальнейшее усовершенствование и расширение области применения согласованных фильтров на ПАВ, которые сейчас используются для распознавания кодированных сигналов. Представляется, что такие фильтры будут иметь широкое применение как маркеры (метки) для дистанционной идентификации любых объектов — от товаров широкого потребления до самолетов, ракет, поездов, автомобилей и т.д. — вплоть до идентификации личности. 

   О приборах созданных на основе акустоэлектроники вы можете прочитать тут - Т.И. Чернышова, Н.Г. Чернышов, «Проектирование фильтров на поверхносто-акустических волнах», Тамбов, Изд. ТГТУ, 2006. 

   • Использование в акустоэлектронных устройствах объемных акустических волн очень высоких частот (более 3 ГГц), где ПАВ трудно применять из-за высокого поглощения в поверхностных слоях. Эти устройства будут представлены высокочастотными фильтрами на ОАВ для широкого применения в наручных часах, телекоммуникациях и телефонии, навигации (системы GPS), контрольно-измерительной технике, ракетной и космической технике. 

   Разработки сенсорных устройств на ПАВ. Сегодня сенсоры на ПАВ уже применяются для идентификации газов, паров и жидкостей. В последние годы было предложено много новых конструкций сенсоров на ПАВ с повышенной чувствительностью и селективностью, в том числе использующих новые типы АВ. Это открывает новые области применений, включая идентификацию отравляющих веществ и наркотиков. 

   • Четвертое направление развития акустоэлектроники в последующие годы будет связано с использованием пьезоэлектрических полупроводников или слоистых структур пьезоэлектрик – полупроводник. Можно указать, по крайней мере, шесть перспективных устройств на ПАВ на основе слоистых структур пьезоэлектрик – полупроводник: 

    1. Усилитель ПАВ сверхзвуковым дрейфом электронов типа ЛБВ. Лучший результат (центральная частота 280 МГц, усиление 50 дБ, шум-фактор < 7, широкая полоса) сравним с транзисторными характеристиками и позволяет думать, что этот усилитель найдет свою нишу, тем более, что он имеет и некоторые преимущества, такие как полная электрическая изоляция входа от выхода. 

    2. Так называемый акусто-инжекционный транзистор (АИТ), в котором усиление сигнала достигается благодаря модуляции проводимости области между коллекторными электродами в результате бунчировки (стягивания) электронов акустической волной, генерируемой входным сигналом. Первые экспериментальные результаты показывают перспективность этого устройства. 

    3. Устройства с переносом заряда акустической волной (АПЗС). 

    4. Конвольверы и корреляторы, основанные на поперечном акустоэлектрическом эффекте на ПАВ. Появляющиеся новые эффективные конструкции этих устройств позволяют надеяться на их широкое применение для распознавания сигналов и другой обработки информации. 

    5. Еще одним перспективным прибором является устройство считывания изображений с помощью коротких акустических импульсов, распространяющихся в слоистой структуре пьезоэлектрик - фоточувствительный полупроводник и вызывающих локальный поперечный акустоэлектрический эффект. Это устройство в определенном смысле является аналогом видикона, только вместо электронного луча используется акустический импульс. 

    6. Устройства памяти, которые основываются на эффекте захвата вторичных электронов, выбитых внешним импульсным электронным лучом, в поверхностный слой пьезоэлектрика в соответствии с распределением потенциала в бегущей АВ. Дело выглядит так, как будто ПАВ "остановилась" на какое-то время (часы или дни — в зависимости от остаточной проводимости пьезодиэлектрика). Считывание "записанной" информации осуществляется подачей на поверхность другого короткого импульса электронного луча, который закорачивает пьезоэлектрические поля. Существующие напряжения релаксируют и возбуждают ту же самую ПАВ, которая может быть зарегистрирована выходным преобразователем. 

    В заключение можно утверждать, что изучение распространения акустических волн в различных твердых телах и их взаимодействия с электрическими и магнитными полями и элементарными возбуждениями в таких системах, несомненно, приведет к новым интересным эффектам, которые, в свою очередь, дадут возможность для новых прорывов в создании высокотехнологичных приборов и устройств. 

Информация, изложенная в данной статье про перспективы развития акустоэлектроники , подчеркивают роль современных технологий в обеспечении масштабируемости и доступности. Надеюсь, что теперь ты понял что такое перспективы развития акустоэлектроники и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Акустроэлектроника и акустооптика