镓镧系列压电晶体材料

技术简介

       镓镧系列晶体（硅酸镓镧、钽酸镓镧、铌酸镓镧）材料是新一代压电晶体材料，具有零温度系数切型和较大的机电耦合系数。本技术突破了组分一致性原料制备、阶梯温场结构设计、工艺参数控制等关键技术，获得了大尺寸、高压电性能均匀性的镓镧系列晶体。本技术采用提拉法进行晶体生长，基本原理是将按照一定比例配制的原材料装在一个坩埚中，并加热到材料的熔点以上。降低提拉杆，使籽晶插入熔体之中，在合适的温度下缓慢向上提拉和转动籽晶杆，同时缓慢降低加热功率，籽晶就逐渐长粗，通过直径控制装置调节加热功率，就能得到所需直径的晶体。

技术指标

       ●晶体尺寸：≥Φ76×80

       ●相对介电常数：硅酸镓镧ε11≥18.8，ε33≥50.0；

       ●钽酸镓镧ε11≥19.2，ε33≥75.5；

       ●铌酸镓镧ε11≥19.0，ε33≥75.2。

       ●压电常数：

         硅酸镓镧︱d₁₁︱≥6.85×10^-12C/N，︱d₁₄︱≥3.25×10^-12C/N；

         钽酸镓镧︱d₁₁︱≥6.85×10^-12C/N，︱d₁₄︱≥4.2×10^-12C/N；

         铌酸镓镧︱d₁₁︱≥7.1×10^-12C/N，︱d₁₄︱≥5.5×10^-12C/N。

技术特点

       技术镓镧系列压电晶体材料不仅具有较高的压电常数和机电耦合系数，而且具有良好的温度稳定性，综合性能优于目前广泛使用的石英、LN等压电晶体材料，可替代石英、LN、LT等压电晶体材料在SAW/BAW器件、晶振、等系列产品上的应用，在直扩通信、跳扩通信、脉压雷达、电子侦探、电子对抗与反对抗、敌我识别、导航定位、无线测距等各类军用电子系统中具有广泛应用。

预期效益

      本技术获得的镓镧系列压电晶体尺寸大、性能均匀性高，达到了国内领先水平。该技术不仅能够解决重点工程项目对基础材料的需求问题，而且能够打破国外对高新材料的技术垄断，有力地保障我国武器装备的更新换代。此外，还可用于高稳定性中低频声表面波器件、高稳定性晶体谐振器、高温温度传感器等体声波器件等军民用器件。预计对该系列压电晶体的年需求将达到10000片以上。