Estudo sobre as propriedades mecânicas e elétricas de um dispositivo SAW

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Júlio Cezar Faria da Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Tecnológico de Aeronáutica
• Palavras-chave em Português: Propagação de ondas; Dispositivos de ondas acústicas superficiais; Cristalografia; Piezoeletricidade; Física
• Link de acesso: http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=3211

Os dispositivos SAW (SurfaceAcousticWaves) são amplamente empregados em diversas aplicações, tais como a utilização em sistemas de telecomunicações, desde celulares até diversos dispositivos eletrônicos sem fio (wireless), como ressonadores e filtros. Outra aplicação importante, atribuída a esses dispositivos, é a de sensores, podendo atuar na área química, biológica e mecânica. Operam em diversos ambientes e são funcionais em uma vasta faixa de frequências, desde uma escala de centésimos de hertz até centenas de terahertz. Estes dispositivos são constituídos por um substrato recoberto por um material piezoelétrico e estimulados por sinais ondulatórios que se propagam ao longo de sua superfície. Sobre o revestimento piezoelétrico são depositados eletrodos metálicos chamadas de transdutores interdigitais (IDTs), que são responsáveis pelos estímulos ondulatórios e pelo acoplamento eletromecânico do dispositivo. Neste trabalho é apresentado o dispositivo SAW, a sua estrutura, a simulação da propagação ondulatória sobre a superfície de nitreto de alumínio (AlN) e a caracterização elétrica de um dispositivo. As propriedades mecânicas e elétricas do material piezoelétrico foram avaliadas com o intuito de compreender os fundamentos físicos durante a propagação da onda. A propagação ondulatória sobre a superfície de AlN, com diferentes espessuras, foi analisada em simulações utilizando o programa COMSOL Multiphysics. As espessuras de AlN simuladas foram de 5,0 ?m e 1,0 ?m, observando-se que em ambas as simulações a propagação ondulatória ocorre preferencialmente na superfície do material. As respostas de intensidade de sinal (dB) em função da frequência (MHz) de um dispositivo SAW foram obtidas através da análise das caracterizações de perdas de inserção (InsertionLoos - IL) e perdas por retorno (ReturnLoos - RL) e as medidas de frequência de ressonância atingiram valores em torno de 10,0 MHz.