Oberflächenwellenelemente

Oberflächenwellenelemente,

 

SAW-Bauelemente [SAW, Abkürzung von englisch surface acoustic wave »akustische Oberflächenwelle«], Elektronik: Bauelemente der Akustoelektronik, die akustische Oberflächenwellen (AOW) zur Signalübertragung und -verarbeitung ausnutzen; sie bestehen im Prinzip aus einem Plättchen aus piezoelektrischem Material (z. B. Lithiumniobat), auf das fingerförmig ineinander greifende Elektroden aufgebracht sind (Interdigitalwandler). Ein an die Eingangselektroden angelegtes (Wechselspannungs-)Signal regt das piezoelektrische Material zu Oberflächenschwingungen an, die sich als akustische Wellen auf dem Substrat ausbreiten. Die durch den piezoelektrischen Effekt an den Grenzflächen des Kristalls entstehenden Spannungsänderungen können dann von den Ausgangselektroden wieder abgenommen werden. Die Struktur der Elektroden beeinflusst die Frequenzcharakteristik des Bauelements. Oberflächenwellenelemente können u. a. als Filter, zur Stabilisierung bei Oszillatorschaltungen, als Richtkoppler und als Verstärker verwendet werden. In akustoelektronischen Verstärkern wird die Wechselwirkung einer akustischen Oberflächen- oder Volumenwelle in einem piezoelektrischen Halbleiter mit gleichzeitig parallel zu den Schallwellen durch den Kristall laufenden Elektronen im Leitungsband ausgenutzt. Werden die Elektronen durch ein äußeres elektrisches Feld so weit beschleunigt, dass sie sich schneller als die Schallwellen bewegen, so geben die Ladungsträger infolge Elektrostriktion laufend Energie an die akustische Welle ab, die so verstärkt wird. Dieser Effekt wird zum Bau von Mikrowellenverstärkern ausgenutzt.