有一類十分有趣的晶體,當(dāng)你對(duì)它擠壓或拉伸時(shí),它的兩端就會(huì)產(chǎn)生不同的電荷。這種效應(yīng)被稱為壓電效應(yīng)。能產(chǎn)生壓電效應(yīng)的晶體就叫壓電晶體。水晶(α-石英)是一種有名的壓電晶體。常見的壓電晶體還有:閃鋅礦、方硼石、電氣石、紅鋅礦、GaAs、鈦酸鋇及其衍生結(jié)構(gòu)晶體、KH2PO4、NaKC4H4O6·4H2O(羅息鹽)、食糖等。
壓電晶體是用量?jī)H次于單晶硅的電子材料,用于制造選擇和控制頻率的電子元器件,廣泛應(yīng)用于電子信息產(chǎn)業(yè)各領(lǐng)域,如彩電、空調(diào)、電腦、DVD、無電線通訊等,尤其在高性能電子設(shè)備及數(shù)字化設(shè)備中應(yīng)用日益擴(kuò)大。 低腐蝕隧道密度壓電晶體是生產(chǎn)SMD頻率片、手機(jī)頻率片的必需材料。 壓電晶體產(chǎn)品品種主要有: Z棒、Y棒、厚度片、頻率片。
晶體的壓電效應(yīng)
某些晶體,當(dāng)沿著一定方向受到外力作用時(shí),內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象,使帶電質(zhì)點(diǎn)發(fā)生相對(duì)位移,從而在晶體表面上產(chǎn)生大小相等符號(hào)相反的電荷;當(dāng)外力去掉后,又恢復(fù)到不帶電狀態(tài)。晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。這種現(xiàn)象叫壓電效應(yīng)。反之,如對(duì)晶體施加電場(chǎng),晶體將在一定方向上產(chǎn)生機(jī)械變形;當(dāng)外加電場(chǎng)撤去后,該變形也隨之消失。這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng),也稱作電致伸縮效應(yīng)。
壓電效應(yīng)原理
壓電性產(chǎn)生的原因與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)。原本重合的正、負(fù)電荷重心受壓后產(chǎn)生分離而形成電偶極子,從而使晶體特定方向的兩端帶有符號(hào)不同的電荷量。
壓電晶體的共同特點(diǎn):晶體點(diǎn)群(對(duì)稱型)沒有對(duì)稱中心。
晶體的32個(gè)點(diǎn)群中,21個(gè)點(diǎn)群不具有對(duì)稱中心,但點(diǎn)群432的晶體不顯壓電性,故有20個(gè)點(diǎn)群的晶體具有壓電性。
壓電晶體的應(yīng)用
根據(jù)晶振的功能和實(shí)現(xiàn)技術(shù)的不同,壓電晶體廣泛用作晶體振蕩器。