电子元器件工艺导论第三章

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1、3. 压电、热释电和铁电器件压电、热释电和铁电器件 3.1 绪论绪论现实生活中的压电器件： 水下通讯设备,超声波清洗设备,传感器, 滤波器,谐振器,延迟线,电声器件现实生活中的热释电器件: 红外探测器,各种辐射计现实生活中的铁电器件: 电容器,存贮器4.2 压电滤波器压电滤波器一.(正)压电效应与逆压电效应正压电效应：对某些电介质晶体施加机械应力，晶体两端面表面出现符号相反的束缚电荷，其电荷密度与外力成正比，这种由机械应力的作用而使电介质晶体产生极化并形成晶体表面电荷的现象，称为(正)压电效应逆压电效应：若将具有正压电效应的电介质晶体置于电场中，电介质晶体将发生形变，晶体的这种因外电场作用而产

2、生形变的现象称为逆压电效应二压电材料性能参数机电耦合系数正压电效应时：机械功=弹性贮存能电能逆压电效应时：电功=极化电能机械能并不能实现100%的能量转换机电耦合系数用于描述压电体中机电耦合有效程度的参数k=转换获得的能量输入的总能量 与压电振子的振动模式有关机械品质因素衡量压电体(压电振子)在谐振时机械内耗大小的参数m=2Wm/Wk Wm谐振时振子内贮存的最大机械能量 Wk-谐振时振子每周期内机械损耗的能量m也是与压电振子的振动模式有关三滤波器的类型：1. 低通滤波器高通滤波器带通滤波器带阻滤波器四压电滤波器何谓压电滤波器将压电谐振器与电感，电阻和电容按一定的设计组合起来，以满足应用要求的功

3、能组件压电滤波器的类型晶体滤波器：石英晶体，铌酸锂晶体，钽酸锂晶体陶瓷滤波器压电陶瓷滤波器的组成单个压电振子组成的滤波器衰耗特性很单个压电振子组成的滤波器衰耗特性很差差，一般都是将多个压电振子按一定方式组合起来使用组合方式：梯形滤波器(链型滤波器)： 型，型，型桥型滤波器： 桥式，差接桥式二端振子组成的各种滤波器结构压电陶瓷滤波器的例子低频(124kHz)滤波器的网络结构中频(465kHz)滤波器的电路结构高频(30MHz)滤波器的电路结构压电陶瓷滤波器的特点: 元件数目大为减少(对于长条伸缩振子=L+2C) 可靠性大为提高 温度稳定性：晶体滤波器：极佳陶瓷滤波器：优于 质量因数：比LC高个数

4、量级用于窄带滤波器时，比LC窄23数量级普通晶体滤波器的带宽和频率范围：单晶体滤波器的带宽和频率范围陶瓷滤波器的带宽和频率范围6压电滤波器的衰耗特性: (串片-串臂振子)(并片-并臂振子)3.3 压电声表面波器件压电声表面波器件一固体的声表面波声体波与声表面波： 利用逆压电效应，可在压电体内部产生波动现象，即产生了声体波也可在压电体表面产生波动现象在固体介质中，既可传播声体波，也可传播声表面波声表面波的特点： 声表面波的传播速度比固体中传播的纵波和横波的传播速度都要慢 随传播距离的衰减远比纵波或横波的要小 声表面波的分类：取决于激发状态的不同和所用材料性能的差异 瑞利(Rayleigh)波(研

5、究最充分) 兰伯(Lamb)波斯东尼莱(Stoneley)波乐浦(Love)波 声表面波的激发与检测利用叉指换能器叉指换能器的频率响应特性具有带通性二声表面波延迟线 延迟原理：利用声表面波的传播速度比电磁波慢十万倍的特点来实现信号的延迟相应器件尺寸比同频率下的电磁波器件尺寸小得多，且易获得大延迟时间，工作频率可达几个GHz 声表面波延迟线的分类：非色散延迟线：延迟时间与信号的频率无关的延迟线 采用叉指宽度和间隔相等的均匀叉指换能器 色散延迟线：延迟时间与信号的频率有关的延迟线 采用叉指间距随x而变的叉指换能器(发射) 等长度指条的宽带换能器(接收) 声表面波色散延迟线的结构和频率特性三声表面波

6、滤波器工作原理：利用叉指换能器具有带通性的频率特性组成：叉指换能器与之附着的压电介质工作过程：在输入换能器上施加交流信号，激起声表面波，该声表面波被输出换能器接收并转换成电信号，加到负载上特点：1.只有当输入叉指换能器上的电信号频率所对应的表面波波长与叉指换能器的电极周期一致时，电信号才能从输入换能器传输到输出换能器 据此可通过适当设计叉指电极的结构来控制电信号的传输,从而实现滤波的目的.2. 仅能设计为带通型的,难以实现低通和高通特性.3. 可分别设计幅频特性和相频特性3.4 压电变压器压电变压器一工作原理通过逆压电效应，输入的电信号将激励起压电片的机械振动，在机械振动中进行阻抗变换，再通过

7、正压电效应，将机械振动转换成电信号，在谐振频率上获得电压输出二压电变压器的结构形式与特点具有反馈连接的横向变压器:结构简单，输出稳定纵向振动模式变压器：升压比与几何尺寸无关，取决于Q和k2,远低于横向变压器，但输入阻抗高组合式横向变压器：输出功率大，采用多层独石陶瓷电容器工艺制作多层独石压电陶瓷变压器。D组合式横向变压器2：谐振频率低，升压比小E两端输出型变压器：两端输出，两端输出电压可以不同中间抽头型变压器：靠近发电部分的端头的输出电压较高，不同抽头的输出电压不同，可多抽头同时输出，但总功率不变。切变模式压电变压器:输出电压与厚度切变模式、机电耦合系数有关，谐振频率只与厚度有关，与长度无关，

8、可以达到较高工作频率圆片型压电变压器：输出电流较大环形压电变压器：谐振频率低，输出电流较小，输出电压较高三压电变压器的工作特性升压比特性以横向压电变压器为例：开路升压比：厚度压电陶瓷片的半长度和和机电耦合系数和机械品质因数tlkkQtlkkQAmm3331333124获得最大功率输出时的电压放大倍数获得最大效率时的电压放大倍数AApM212233/212mMQkAA重要特点：()变压器的升压比与频率有关，在接近压电陶瓷片的谐振频率处达到最大值，偏离谐振频率时，升压比迅速下降()变压器的升压比还与负载有关，当负载较小时，随负载的增加而迅速增加，之后逐渐饱和，同时效率开始下降()当输入电压增大到一

9、定值时，输出电压随输入电压的变化不再是线性的，输出电压增加变缓，甚至达到饱和输入阻抗特性与频率有关 在谐振频率下阻抗的绝对值最低,在反谐振频率阻抗最高. 输入电压与电流之间的相位差也随频率变化,在谐振频率与反谐振频率处,相位差为零,输入阻抗呈纯电阻,在此两频率之间,输入阻抗呈电感性,在此两频率之外,输入阻抗呈电容性B. 与负载阻抗有关 随负载阻抗的增加而减少,负载阻抗愈大,输入阻抗愈小,开路时输入阻抗最小. 开路状态工作时,发热严重,容易损坏压电变压器的优点：输出电压高，重量轻，体积小，无漏泄磁场，不燃烧等；压电变压器的缺点：需在谐振频率下工作，输出功率低，电压调整特性差。应用：从静电除尘、静

10、电复印、小功率激光管等到液晶显示背光源等四压电变压器的应用例子1. 液晶显示器背景光源的电源变压器: 将电池的低直流电压转变为高频电压,开始时电压超过1000V,稳定时只需上述值的1/31/2，电流约56mA，与压电变压器的输出电压/电流特性相符。 电源的控制部分、驱动部分和压电变压器部分全部安装在一块玻璃环氧基板上，转换效率80%, 实现小型化、高转换效率和低成本。2. 高频降压变压器(DC-DC降压变换器)(通过输入输出层间的绝缘层微调谐振频率，通过各层厚度和层数来控制降压比)3.5 热释电红外探测器热释电红外探测器1 热释电效应概述定义某些晶体可以因温度变化而引起晶体表面电荷，这一现象称

11、为热释电效应压电、热释电和铁电效应的关系 电介质(绝缘体)与导体不同，带电粒子被束缚在固定位置上，在电场作用下，仅能作微小的位移，即产生电极化电极化，但不产生电流，称这种性质为介电性极性晶体与非极性晶体在晶体的32种对称群中，有11种具有对称中心，晶格上为非极性原子或分子，在电性上是完全电中性的，称为各向同性介电体另有20种结构的晶体，其结构上无对称中心，在压力作用下可产生极化现象，此即压电效应自发极化与自发极化偶极矩的变化 极性晶体的极化可能是自发产生的,此时在结构中产生永久偶极矩(表征极化大小与方向的物理量)当环境变化时，此偶极矩可能发生变化，这种变化可能是大小和方向同时变化，也可能仅仅是

12、方向上的变化热释电效应与铁电效应的实质当晶体温度改变时，自发极化偶极矩发生变化，从而使晶体表面出现束缚电荷，此即热释电效应；自发极化强度矢量在电场作用下会改变方向，此即铁电效应E压电、热释电和铁电效应的关系介电体 压电体 热释电体铁电体热释电效应的分类若晶体均匀受热，且在此过程中受到机械支持，从而几何尺寸不变，此时自发极化的改变为第一类热释电效应自发极化改变量与温度改变量间的比例系数称为第一或恒应变热释电系数II若晶体均匀受热，无机械夹持，使应力为零或保持恒定，此时晶体受热膨胀，出现压电效应并叠加到第一类热释电效应上，这一附加的热释电效应称为第二热释电效应应力自由热释电效应应是第一和第二热释电

13、效应之和III若晶体非均匀受热，则晶体中会产生附加的应力梯度，这应力梯度通过压电效应改变电极化并叠加于第一热释电效应上，这种因非均匀加热引入的附加热释电效应称为第三热释电效应由于第三热释电效应通常很小，往往可以忽略二热释电红外探测器何谓红外探测器？用来探测物体红外辐射能量的一种器件，它将外界辐射能量吸收并转变为易于测量的电信号或其他形式的量红外探测器的分类：光子探测器热探测器热释电红外探测器的特点： A. 与其他热探测器(热电偶、热敏电阻器等)相同的特点: 在很宽的光谱范围内具有相同的响应率,这种响应只与探测敏感元件对红外辐射的只与探测敏感元件对红外辐射的吸收能力有关吸收能力有关.B. 与其他

14、热探测器不同的特点: 这种探测器探测的是温度随时间的变温度随时间的变化率化率,而不是温度值本身,工作过程不需建立热平衡,故响应速度极快.C. 与光子探测器相比的特点 在室温下对从紫外光到毫米波段的光都有相同的响应，其光谱响应宽度比光电导探测器大个数量级 比探测度为5109cmHz1/2/W，与室温光电导探测器的比探测度1010cmHz1/2/W接近 (光子探测器具有更快的响应速度和更高的比探测度)热释电红外探测器的组成与结构组成：热释电薄晶体放大器等结构类型：面电极式，边电极式面电极式热释电探测器的电极结构既是热传感器，又是电容性元件既是热传感器，又是电容性元件边电极式热释电探测器的电极结构电

15、路组成示意图热释电电流与温度变化率的关系：热释电电流入射辐射功率电极表面面积电极表面总的自由电荷ipAAPQdtdTApdtdTdTdPAdtdQiSS热释电探测器的性能电压响应率：定义：单位入射功率在传感器上产生的电压均方根值表达式：入射功率的均方根值电压的方根值P，VPVRV00,噪音等效功率NEP 定义：在指定的噪音带宽f下，信噪比S/N=1时入射功率的值(其值愈小，灵敏度愈高)比探测度(其值愈大，探测器性能愈好)电压响应率电极面积调制入射频率探测器噪声均方根电压放大器带宽VVRAfNfNfARffTD/),(*热释电材料评价指标电压响应优值材料相对介电常数材料的体积比热热释电系数rVr

16、VVCpCpFOM探测度优值材料的介电损耗tgtgCpFOMrVm2/1应用景物红外图像的再现红外成像(热释电摄像管)测量大气的温度和水气分布(辐射计)确定地球表面的热辐射平衡特性9例子9例子9例子三薄膜型热释电红外探测器薄膜型热释电红外探测器的引出探测器的灵敏度与热释电敏感元厚度有关，敏感元越薄，其探测灵敏度越高热释电薄膜制备方法溶胶凝胶法金属有机化合物热分解法金属有机化合物气相沉积法分子束外延法溅射镀膜法脉冲激光沉积法热释电薄膜材料无机热释电材料：(钙钛矿型氧化物)PT(PbTiO3)及其掺杂改性材料 PZT(Pb(ZrxTi1-x)O3)及其掺杂改性材料PMN(Pb(MgxNb1-x)O

17、3) BST(BaSr)TiO3) SBN(BaSr)NbO3) 有机热释电材料：聚偏氟乙烯(PVDF) TGS(硫酸三甘肽)特点：热释电系数低，介电常数小，损耗大电压响应优值不低，但探测度优值低制作工艺简单，成本低发展方向研制集成化的热释电器件制作工艺与半导体工艺兼容性好：硅片上制作半导体器件制作隔离层和隔热层制作敏感元刻蚀与互连沉积保护层封装3.6 铁电器件铁电器件一铁电性概述电滞回线电畴宏观尺寸的铁电单晶被划分为许多小区域，每个区域由许多晶胞组成，各个晶胞的偶极子方向，也即自发极化方向都是相同的，这样的区域称为电畴多畴状态与单畴状态一般情况下，相邻电畴的极化方向是不同的，各电畴的电矩相互

18、抵消，此时晶体的能量最低，称之为多畴状态在强电场作用下，晶体内将出现微小的新畴核，其自发极化方向趋于与外电场方向一致，之后，新畴核长大，逐渐代替旧的电畴，从而使电畴方向趋于与外电场方向一致，称这种状态为单畴状态钛酸钡晶体中的相变低温相的对称性低，可能具有铁电性顺电相与铁电相高温下，对应相的结构的对称性高，不具自发极化和铁电性，称为顺电相，低温下，对应相的结构的对称性低，能产生自发极化和铁电性，称为铁电相居里温度TC由高温顺电相转变为低温铁电相所对应的温度称为居里温度7. 顺电铁电转变与临界现象伴随顺电铁电转变过程，晶体的一系列物理性质发生剧烈的变化，这些反常变化通称为临界现象晶体中出现剧烈变化

19、的性质有：介电性质弹性压电性热力学性质光学性质 例如，介电常数遵循居里外斯定律： 一级相变中，T0TC 二级相变中，T0TC外斯温度居里居里常数00TCTTCr8铁电材料第一类：非氧化物铁电体SbSI (碘硫化锑)BiSBr (溴硫化铋)FeS 第二类：氢键铁电体 磷酸二氢钾 (KH2PO4) 罗息盐 (NaKC4H4O64H2O) 硫酸三甘肽 (NH2CH2COOH)3 H2SO4第三类：双氧化物铁电体(研究与应用最广泛)特点：某种金属离子，通常是过渡金属离子，处于氧八面体间隙中，通过共用点、棱、面等要素，互相连接形成晶体结构的“骨架”。类型： 钙钛矿型 BaTiO3 钨青铜型 铌酸锂型焦绿

20、石型含铋层状型二铁电陶瓷致动器反铁电效应 P与E的关系曲线：将电场施加于反铁电晶体时，初期,P与E成线性关系，类似于线性介质，当场强超过EC时，P与E呈非线性关系至饱和，E下降时P也降低，形成类似于铁电体的电滞回线施加反向电场时，在第三象限出现与之对称的电滞回线 反铁电效应 内部变化：当E逐渐增大至大于EC时：反铁电体相铁电体相出现铁电体的电滞回线当E逐渐减小至小于EC时：铁电体相反铁电体相出现线性关系 反铁电反铁电铁电相变时，铁电相变时，伴随很大的应变伴随很大的应变(0.1%0.5%)，比压电效应大一个数量级，比压电效应大一个数量级电致伸缩效应材料在电场作用下发生形变的现象，称为电致伸缩效电

21、致伸缩效应应电致伸缩效应与压电效应不同，形变的符号与电场极性无关，形变与电场强度值的平方成正比关于电致伸缩的重要特点 是介电材料的一般性质，不论材料处于晶态还是非晶态，不论是否存在对称中心，均存在电致伸缩效应 电致伸致效应在恰处于居里点以上的铁电材料中最显著电致伸致效应在恰处于居里点以上的铁电材料中最显著 居里温度以上为顺电相，在电场作用下诱发出铁电相，温度范围较窄 弛豫铁电体(PMN，PZN，PLZT)不存在明锐的铁电顺电相变，Tc具有一定的温度范围，此即铁电器件的工作温区。电致伸缩器件的优点： 形变与电场强度的关系滞后很小或可忽略 形变输出稳定 形变量接近最好的压电陶瓷 制作过程不需经过极

22、化电致伸缩器件的缺点： 工作温区较窄 低电场下形变量小，通常需要较高的工作电压铁电陶瓷致动器件的类型：微致动器：仅输出材料本身的应变，其值在微米量级宏致动器：通过特殊的结构设计实现位移放大，其值可达毫米量级新型致动器弦月结构致动器铁电陶瓷端帽浅空腔特点：可将陶瓷的径向伸缩转换并放大为端帽的轴向位移彩虹型致动器陶瓷片石墨片还原层特点：还原层与陶瓷层的热膨胀系数不同，降温时将产生一弯曲表面，此表面层中存在很大的内应力，能增强导电层的响应三铁电电光器件电光效应 A. 何谓电光效应 晶体的折射率随电场而变化的现象称为电光效应.B. 折射率与电场的关系式: n=n0+aE+bE2+C.一次电光效应(线性

23、电光效应或Pockels效应)(出现在无对称中心的晶体中)折射率与电场强度成线性关系. 二次电光效应(err效应)折射率与电场强度的平方项成线性关系电光快门示意图半波电压随着施加电压的增大，光输出也在逐渐增大，当所加电压达到某一电压值、光振动方向完全偏转到水平方向时，光输出达到最大，相当于快门完全打开，这个电压称为半波电压。3电光调制器 当在电光晶体上施加交变调制信号电压时，由于电光效应，晶体的折射率随调制电压即信号而交替变化此时，若有光波通过若有光波通过晶体，则原来不带信号的光波则含有了调晶体，则原来不带信号的光波则含有了调制信号的信息制信号的信息电光强度调制器调制强度电光相位调制器调制相位

24、电光偏转器何谓电光偏转器利用晶体的电光效应使激光束实现偏转的器件称为电光偏转器类型数字偏转器：使激光束在特定的间隔位置上离散连续偏转器：使光束发生连续偏转而使光点在空间按预定要求连续移动四集成化铁电器件集成化铁电器件的基本结构半导体集成电路芯片(IC)集成在其上的铁电材料 通过在铁电薄膜上形成特定的电极来区分不同的铁电单元，每个铁电单元与薄膜下适当的晶体管电路直接相连 晶体管电路的作用：晶体管电路的作用：提供控制、信号放大或检测等功能。若铁电单元用作存储器，则将晶体管布置成适当形式的二维阵列，与铁电存储单元相连，可使寻址快捷方便。2集成化铁电器件 铁电存储器 集成化热释电探测器阵列 集成化声表

25、面波器件 集成化压电器件 集成化介电敏感器件最有竞争力的集成化铁电器件铁电薄膜电容器晶体管基储存器，即新一代的电可写可擦随机存取存储器(ferroelectric random access memory,FRAM)兼具： 静态随机存取存储器(SRAM)的高速度特点 动态随机存取存储器(DRAM)的高密度特点 只读存储器(ROM)的非易失性FRAM的两种结构两个晶体管和两个铁电单元组成的2T/2C结构一个晶体管和一个电容器组成的1T/1C结构5.工作原理：写入时，通过PL(板线)使每对铁电电容器处于相反的极化状态:Pr为“0”态，-Pr为“1”态；读出时，把两电容器沿相同方向极化，则“1”态电

26、容器：-PrPs，存在大极化电流，“0”态电容器：PrPs，存在小极化电流，通过两位线上的放大器测出两输出电荷量之差，完成“1”的读出反之，若电容器的极化在相同同的方向，则读出“”态。 6.FRAM单元结构剖面图7.铁电储存器制造铁电存储器技术和标准的CMOS制造工艺相兼容。铁电薄膜被放置于CMOS基层之上，并置于两电极之间，使用金属互连并钝化后完成铁电制造过程。 8.铁电储存器优点和缺点 铁电记忆体不需要定时刷新，能在断电情况下保存数据。 FRAM第一个最明显的优点是可以跟随总线速度 (bus speed) 写入，与EEPROM的最大不同是FRAM在写入后无须任何等待时间，而EEPROM则要

27、等几毫秒才能写进下一笔资料。 FRAM的第二大优点是近乎无限次写入。当EEPROM只能应付十万(105) 至一百万次写入时, 新一代的FRAM 已达到一亿个亿次(1016)的写入寿命。 FRAM 的第三大优点是超低功耗， EEPROM的慢速和高电流写入令它需要高出FRAM 2500倍的能量去写入每个字节 缺点：铁电材料的疲劳现象9.铁电储存器的应用() 数据采集和记录数据采集和记录铁电存贮器的出现使工程师可以运用非易失性的特点进行多次高速写入。在这以前, 在只有EEPROM的情况下, 大量数据采集和记录对工程师来说是一件非常头疼的事。数据采集包括记录和存贮数据，更重要的是能在失去电源的情况下，

28、不丢失任何资料。在数据采集的过程中, 数据需要不断高速写入，对旧资料进行更新，EEPROM的写入寿命和速度往往不能满足要求。典型应用：仪表(电力表、水表、煤气表、暖气表、记程车表)、测量、医疗仪表、非接触式聪明卡(RFID)、门禁系统、汽车记录仪(汽车事故黑匣子).() 存储配置参数存储配置参数 (Configuration/Setting Data)以往在只有EEPROM的情况下, 由于写入次数限制，工程师们只能在侦测到掉电的时候，才把更新了的配置参数及时地存进EEPROM里， 这种做法很明显地存在着可靠性的问题。铁电存贮器的推出使工程师可以有更大的发挥空间去选择实时记录最新的配置参数， 免

29、去是否能在掉电时及时写入的忧虑。 典型应用：电话里的电子电话簿、 影印机、打印机、工业控制、机顶盒 (STB) 、网络设备、TFT 屏显、 游戏机、自动贩卖机.()非易失性缓冲非易失性缓冲(buffer) 记忆记忆铁电存贮器能够无限次快速擦写，令这种产品十分适合担当重要系统里的暂存(buffer)记忆体。在一些重要系统里， 往往需要把资料从一个子系统非实时地传到另一个子系统去，由于资料的重要性, 缓冲区内的数据在掉电时不能丢失。以往, 工程师们只能通过SRAM加后备电池的方法去实现，虽然知道这种方法隐藏着电池耗干, 化学液体泄出等安全和可靠性问题。铁电存贮器的出现为业界提供了一个高可靠性, 但

30、低成本的解决方案。典型应用: 银行自动提款机 (ATM) 、税控机、商业结算系统 (POS)、传真机.() SRAM的取代和扩展的取代和扩展铁电存贮器无限次快速擦写和非易失性的特点,令系统工程师可以把现在在线路板上分离的SRAM和EEPROM器件整合到一个铁电存贮器里。 为整个系统节省功耗、成本和空间，同时提高了整个系统的可靠性。典型应用： 用FRAM 加一个便宜的单片机来取代一个较贵的SRAM嵌入式单片机和外围EEPROM。东京理工大学和富士通微电子已经联合开发出用于新一代非易东京理工大学和富士通微电子已经联合开发出用于新一代非易失性铁电随机存储器（失性铁电随机存储器（Ferroelectr

31、ic Random Access Memory，FeRAM）的材料和工艺技术。）的材料和工艺技术。 这种改进的铋、铁、这种改进的铋、铁、氧元素的合成材料（氧元素的合成材料（BiFeO3或或BFO）能使）能使FeRAM设备的数据设备的数据存储容量提高到现在容量的五倍。存储容量提高到现在容量的五倍。 采用采用65nm工艺技术就可以将存储容量至少提高到工艺技术就可以将存储容量至少提高到256Mb，工作在工作在1.3V电压下的功耗是现有产品的一半。电压下的功耗是现有产品的一半。 BFO是由铋、铁和氧原子构成的具有钙钛矿型结构的铁电是由铋、铁和氧原子构成的具有钙钛矿型结构的铁电材料。目前普遍使用的铁电材

32、料是锆钛酸铅（材料。目前普遍使用的铁电材料是锆钛酸铅（PZT或或Pb（Zr，Ti）O3），它的电荷存储能力低，可升级性有限。），它的电荷存储能力低，可升级性有限。PZT的技术的技术局限在局限在130nm节点就会反映出来，因为随着存储单元区的减少，节点就会反映出来，因为随着存储单元区的减少，对极化的要求也越来越高。对极化的要求也越来越高。 随着对随着对BFO的深入开发，可以实现的深入开发，可以实现256Mb的大容量的大容量FeRAM，这种这种FeRAM与现有的与现有的1Mb产品相比，密度将会高出两个等级。产品相比，密度将会高出两个等级。密度的提高使得密度的提高使得FeRAM的应用将在新的领域（如

33、快速启动，的应用将在新的领域（如快速启动，它使计算机在开机后能够立刻使用）得到扩展，而不再仅限于它使计算机在开机后能够立刻使用）得到扩展，而不再仅限于在安全应用领域。在安全应用领域。FeRAM还可以用于电子纸设备，该设备能还可以用于电子纸设备，该设备能让用户浏览和阅读传统上印刷在纸张上的大量信息让用户浏览和阅读传统上印刷在纸张上的大量信息。第三章思考题何谓正压电效应？何谓负压电效应？有哪几种类型的滤波器？压电滤波器属于上述中的哪一种类型？比较声表面波与声体波的差别激发或检测声体波和声表面波时，对电极有何不同的要求？利用声表面波可制作哪些器件？试分别简述其原理与绕组式变压器相比，压电变压器有何特点？何谓热释电效应？简述三类热释电效应之区别与块体式红外探测器相比，薄膜型红外探测器最显著的特点是什么？与其他热探测器相比，热释电红外探测器有何优点？与光子探测器相比，热释电红外探测器有何优点与不足？何谓铁电效应？何谓铁电相和顺电相？何谓居里温度？何谓临界现象？何谓居里外斯温度？9压电陶瓷致动器是利用压电效应致动的吗？简述压电陶瓷致动器的工作原理10简述两种新型致动器的结构特点和工作原理11简述三种铁电电光器件的工作原理与用途12试从极化的角度比较压电、热释电和铁电效应的区别13简述FRAM(铁电存储器)的优点14简述FRAM的工作原理