石英晶體有天然的也有人造的,是一種重要的壓電晶體材料.石英晶振本身并非振蕩器,它只有借助于有源激勵(lì)和無(wú)源電抗網(wǎng)絡(luò)方可產(chǎn)生振蕩.SPXO主要是由品質(zhì)因數(shù)(Q)很高的晶體諧振器(即晶體振子)與反饋式振蕩電路組成的.石英晶體振子是振蕩器中的重要元件,晶體的頻率(基頻或n次諧波頻率)及其溫度特性在很大程度上取決于其切割取向.

人造石英的制造方法

人造石英通過(guò)使用立式高壓釜(高溫高壓容器)的水熱溫差法制造.通過(guò)對(duì)流控制板將高壓釜分成兩個(gè)上室和下室.上部是晶種,下部是熔化區(qū).之后,在高壓釜中加入約60-80％的自由空間稀釋堿性溶液,蓋上蓋子并用加熱器加熱.

如果高壓釜的上部為約300-320℃且下部為約380-400℃,則由于堿性溶液的膨脹和壓縮,壓力將為約130-145MPa.

在高溫高壓下,高壓釜底部的原料溶解在堿性溶液中,成為SiO2的飽和溶液.由于高壓釜頂部和底部之間的溫差,該飽和溶液通過(guò)對(duì)流而上升.當(dāng)溫度達(dá)到高壓釜的頂部時(shí),溫度低,因此它變得過(guò)飽和,并且對(duì)應(yīng)于溶解度溫度差的SiO2沉積在晶種上.之后,溶液下降,原料再次溶解在高壓釜的底部,變成飽和的SiO2溶液,并開(kāi)始通過(guò)對(duì)流上升.通過(guò)重復(fù)這一點(diǎn),壓電晶體連續(xù)生長(zhǎng).

術(shù)語(yǔ)解釋

以下是人造石英的主要術(shù)語(yǔ).

自然

部件:SiO2

水晶系統(tǒng):三方

水晶集團(tuán):D3(32)

格子常數(shù):a=4.9027+70x10-6(T-18)kX

c=5.3934+47x10-6(T-18)kX1

kX=1.002063±0.000007?

密度:2.649克/立方厘米

α-β轉(zhuǎn)變溫度:573℃

使用注意事項(xiàng)

使用人造石英晶振前請(qǐng)仔細(xì)閱讀以下內(nèi)容.

晶體在573℃經(jīng)歷相變并從α晶體變?yōu)棣戮w.該相變是可逆的,但是產(chǎn)生孿晶,因?yàn)楫?dāng)從β晶體轉(zhuǎn)變?yōu)棣辆w時(shí),轉(zhuǎn)變不會(huì)均勻地發(fā)生.因此,請(qǐng)注意不要超過(guò)此溫度(573°C).