• 제목/요약/키워드: Interdigital transducer (IDT)

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Copper-Titanium Composite Thin Films Grown by Combinatorial Radio Frequency Sputtering for High-Performance Surface Acoustic Wave - Interdigital Transducer Electrodes

  • Jae-Cheol Park
    • 한국재료학회지
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    • 제34권9호
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    • pp.432-438
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    • 2024
  • Cu-Ti thin films were fabricated using a combinatorial sputtering system to realize highly sensitive surface acoustic wave (SAW) devices. The Cu-Ti sample library was grown with various chemical compositions and electrical resistivity, providing important information for selecting the most suitable materials for SAW devices. Considering that acoustic waves generated from piezoelectric materials are significantly affected by the resistivity and density of interdigital transducer (IDT) electrodes, three types of Cu-Ti thin films with different Cu contents were fabricated. The thickness of the Cu-Ti thin films used in the SAW-IDT electrode was fixed at 150 nm. As the Cu content of the Cu-Ti films was increased from 31.2 to 71.3 at%, the resistivity decreased from 10.5 to 5.8 × 10-5 ohm-cm, and the density increased from 5.5 to 7.3 g/cm3, respectively. A SAW device composed of Cu-Ti IDT electrodes resonated at exactly 143 MHz without frequency shifts, but the full width at half maximum (FWHM) values of the resonant frequency gradually increased as the Cu content increased. This means that although the increase in Cu content in the Cu-Ti thin film helps to improve the electrical properties of the IDT electrode, the increased density of the IDT electrode deteriorates the acoustic performance of SAW devices.

경사진 빗살무늬 변환기를 이용한 대역통과 필터 제작 (The fabrication of a slanted IDT Transducer for the passband filter)

  • 유일현;권희두
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.307-315
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    • 2005
  • 대역통과용 표면 탄성파 필터 제작하기 위하여 Langasite 기판위에 빗살무의 변환기를 형성시켜 모의실험을 수행하였으며, 전극재료로는 Al-Cu를 사용하였다 모의실험을 바탕으로 입력단에는 IDT를 직렬형태로 연결시킨 block 형태로 하중을 가하는 전극 방법을 쓰고 출력단은 withdrawal 형태로 하중을 가하는 방법을 써서 제작하였다 이를 바탕으로 광대역의 SAW 필터 전극 설계 방식에 대한 적절한 위상조건도 얻고자 시도하였다. Langasite 기판위에 형성시킨 입출력 빗살무늬 변환기 전극 수는 50쌍, 두께는 5000$\AA$ 으로 하였으며, 반사기 폭은 3.6$mu$m으로 하였다. 제작한 필터의 주파수 특성은 중심주파수가 대략 190MHz정도, 대역폭은 8.2MHz 정도로 측정되었으며, matching 후 return-loss는 -l6dB 이하이고, 리플 특성은 4dB 정도이며, 반사에 의한 잔향은 -l8dB 이하로 측정되었다.

Effect of SAW-IDT Electrodes Composed of Aluminum-Nickel Composite Thin Films on the Acoustic Performance of SAW Devices

  • Jae-Cheol Park
    • 센서학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.353-358
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    • 2024
  • Al-Ni thin films were fabricated using combinatorial sputtering system to realize highly sensitive surface acoustic wave (SAW) devices. The Al-Ni sample library was grown with various chemical compositions and electrical resistivities, which provided important information for selecting the most suitable materials for SAW devices. As acoustic waves generated from piezoelectric materials are significantly affected by the resistivity and density of the interdigital transducer (IDT) electrodes, three types of Al-Ni thin films with different Al contents were fabricated. The thickness of the Al-Ni thin film used in the SAW-IDT electrode was fixed at 100 nm. As the Al content of the Al-Ni film decreased from 79.2 to 24.5 at%, the resistivity increased slightly from 4.8 to 5.8 × 10-5 Ω-cm, whereas the calculated density increased significantly from 3.6 to 6.9 g/cm3. The SAW device composed of Al-Ni IDT electrodes resonated at 71 MHz without frequency shifts; however, the selectivity of the resonant frequency and insertion loss deteriorated as the Al content decreased. When there is no significant difference in the electrical characteristics of the SAW-IDT electrodes, the performance of the SAW devices can be determined by the density of the IDT electrodes.

광대역 표면탄성파 구현을 위한 slanted 및 chirp IDT의 최적화 (Optimization of Slanted and Chirp IDT Configurations for Realizing and Propagating Surface Acoustic Wave with Wide Bandwidth)

  • 이태윤;푸첸;이기근
    • 전기학회논문지
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    • 제62권12호
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    • pp.1730-1736
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    • 2013
  • Slanted and chirp interdigital transducer(IDT) configurations were studied for generating the surface acoustic wave(SAW) with wide bandwidths on a piezoelectric substrate. These devices can be applied to manipulate optical path of light along the waveguide, ultimately used for optical switches and holographic image implementation. Prior to fabrication, the coupling of modes(COM) modeling and simulation were performed to extract optimal design parameters. The optimally designed wideband device showed wide bandwidth of 30MHz, low insertion loss of -25dB, and abrupt side suppression ratio (SSR). Several design conditions were determined during device implementation, such as slanted angle, aperture length, number of fingers, and central frequencies of IDTs. These factors were experimentally analyzed and described in details in this paper.

SPIT형 필터 제작 및 분석 (The fabrication and analysis of the SFIT type filter)

  • 유일현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.699-706
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    • 2010
  • 경사진 빗살무늬 변환기 필터를 제작하기 위하여 Langasite 기판위에 두 가지 형태의 빗살무늬 변환기를 형성시켰으며, 전극재료로는 Al-Cu를 사용하였다. 모의실험을 바탕으로 입력단에는 IDT를 직렬형태로 연결시킨 block 형태로 하중을 가하는 전극 방법을 쓰고 출력단은 withdrawal 형태로 하중을 가하는 방법을 써서 제작하였다. 이를 바탕으로 경사진 빗살무늬 변환기 필터 전극 설계 방식에 대한 적절한 위상조건도 얻고자 시도하였다. Langasite 기판위에 형성시킨 입출력 빗살무늬 변환기 전극수는 50쌍, 두께는 $5000\;{\AA}$으로 하였으며, 반사기 폭은 $3.6{\mu}m$으로 하였다. 첫 번째 시료에서 hot전극과 반사기사이의 거리는 $2.4{\mu}m$이고, 접지 전극과 반사기사이의 거리는 $1.8{\mu}m$이며, hot전극에서부터 접지전극까지 간격은 $1.5{\mu}m$로 제작하였다. 두 번째 시료는 hot전극과 반사기사이의 거리 및 접지 전극과 반사가사이의 거리를 $2.4{\mu}m$로 동일하게 제작하였다. 제작한 필터의 주파수 특성은 중심주파수가 대략 190MHz정도, 대역폭은 7.3MHz이하로 측정되었으며, matching 후 return loss는 -20dB 이하이고, 리플 특성은 3dB정도이며, 반사에 의한 잔향은 -22dB 이하로 측정되었다.

IDT형의 전극 형태가 SFIT형 필터의 특성에 미치는 영향 (The effects of the shape of IDT electrode pair on the characteristics of SFIT filter)

  • 유일현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.2662-2670
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    • 2009
  • 반사기 형태에 따른 경사진 빗살무늬 변환기 SAW 필터 특성을 비교하기 위해 모의실험을 통해 Langasite 기판위에 전극을 형성시켰으며, 전극재료로는 Al-Cu를 사용하였다. 모의실험을 바탕으로 입력단에는 IDT를 직렬형태로 연결시킨 block 형태로 하중을 가하는 전극 방법을 쓰고 출력단은 withdrawal 형태로 하중을 가하는 방법을 써서 제작하였다. 이를 바탕으로 광대역의 SAW 필터 전극 설계 방식에 대한 적절한 위상조건도 얻고자 시도하였다. Langasite 기판위에 형성시킨 입 출력빗살무늬 변환기 전극수는 50쌍, 두께는$5000{\AA}$으로 하였으며, 반사기 폭과 간격은 각각 $3.6{\mu}m$$2.0{\mu}m$으로 하였다. 제작한필터의 주파수 특성은 중심주파수가 대략 190MHz정도, 대역폭은 8.0MHz 정도로 측정되었으며, matching 후 return-loss는 -16dB 이하이고, 리플 특성은 4dB 정도이며, 반사에 의한 잔향은 -20dB 이하로 측정되었다.

단상 단방향 형태의 표면탄성파 필터 제작 및 임피던스 정합 (A Study on the Fabrication and the Impedance Matching of SPUDT Type SAW Filter)

  • 유일현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.602-608
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    • 2005
  • 단상 단방향 형태의 표면 탄성파 필터 제작하기 위하여 Langasite 기판위에 빗살무늬 변환기를 형성시켜 모의실험을 수행하였으며, 전극재료로는 Al-Cu를 사용하였다. 모의실험을 바탕으로 입력단에는 IDT를 직렬형태로 연결시킨 block 형태로 하중을 가하는 전극 방법을 쓰고 출력단은 withdrawal 형태로 하중을 가하는 방법을 써서 제작하였다. 이를 바탕으로 단상 단방향 형태의 표면 탄성파 필터 적절한 임피던스 정합 조건도 얻고자 하였다. Langasite 기판 위에 형성시킨 입출력 빗살무늬 변환기 전극 수는 50쌍, 두께는 $5000{\AA}$으로 하였으며, 반사기 폭은 $3.6{\mu}m$이며, 전극 폭은 $2.4{\mu}m$이고, 전극과 반사기 사이의 간격은 $2.0{\mu}m$으로 하였다. 제작한 필터의 임피던스 정합 후 주파수 특성에서 중심 주파수는 190MHz, 대역폭은 7.7MHz 정도로 측정되었으며, 리플 특성은 0.4dB 이하이고, 정재파 비는 1.5정도로 측정되었다.

표면탄성파를 이용한 이송장치의 IDT 형상 변화에 따른 특성 연구 (Characteristic analysis and design of a precise manipulation device using surface acoustic wave)

  • 엄진우;박노철;박영필
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.79-83
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    • 2014
  • In this paper, SAW devices are fabricated using various IDT shape(Single/Double) to check an effect of the IDT on SAW device. And based on theory of a particle velocity moved by SAW and IDT, a particle velocity is measured and calculated. Depend on insert power, a particle velocity using Single-IDT SAW device is about two times bigger than Double-IDT SAW device and it's almost same with a theoretical different.

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준정근사계산법을 이용한 탄성표면파 변환기의 특성 해석 (The Analysis of SAW IDT Characteristics Using Quasi-Static Approximation)

  • 이동도;정영지;이재경;황금찬
    • 전자공학회논문지A
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    • 제30A권11호
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    • pp.88-98
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    • 1993
  • In this paper, the effective permittivity in the piezoelectric material is numerically obtained and greens function is derived from that. It is shown that the admittance and the transfer function of an interdigital transducer is represented by electrostatic charge distribution using Quasi-static approximation. To prove the validity of the quasi-static approximation, numerical results for the uniform IDT of a filter mounted on 128 $^{\circ}$ rotated Y-cut X-propagating Lithium Niobate are compared with the measured ones.

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SFIT형태를 이용한 SPUDT형 필터제작에 관한 기초실험 (The basic experiments for the fabrication of the SPUDT type Inter using the SFIT type filter)

  • 유일현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.1916-1923
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    • 2007
  • 대역통과용 표면 탄성파 필터 제작하기 위하여 Langasite 기판위에 빗살무의 변환기를 형성 시켜 모의실험을 수행하였으며, 전극재료로는 Al-Cu를 사용하였다. 모의실험을 바탕으로 입력단에는 IDT를 직렬형태로 연결시킨 block 형태로 하중을 가하는 전극 방법을 쓰고 출력 단은 withdrawal 형태로 하중을 가하는 방법을 써서 제작하였다. 이를 바탕으로 광대역의 SAW 필터 전극 설계 방식에 대한 적절한 위상조건도 얻고자 시도하였다. Langasite 기판위에 형성시킨 입출력 빗살무의 변환기 전극 수는 50쌍, 두께는 $5000\;{\AA}$으로 하였으며, 반사기 폭은 $3.6{\mu}m$으로 하였다. 그리고 hot전극과 반사기사이의 거리는 각각 $2.0{\mu}m\;2.4{\mu}m$로 제작하였고, hot전극에서부터 접지전극까지 간격은 $1.5{\mu}m$로 하였으며 전극 모양은 좌우 동일한 형상을 채택하였다. 제작한 필터의 주파수 특성은 중심주파수가 대략 190MHz정도, 대역폭은 7.8MHz 이하로 측정되었으며, matching 후 return-loss는 -18dB 이하이고, 리플 특성은 3dB 이하이며, 반사에 의한 잔향은 -25dB 이하로 측정되었다.