Experimental and computational investigation of zinc oxide based surface acoustic wave devices

Piezoelektrik malzemeler mikrofonlar, ivme ol çerler, hoparl örler, hidrofonlar, bası n ç sens örleri gibi farkl ı d ön üşt ür üc ü tiplerinde kullan ılmaktad ır. İnce fi lm piezoelektrik malzemeler geleneksel b üy ük piezoelektrik seramiklerle kar şılaştırıldığında CMOS teknolojisi ile entegre cihazlar geliştirilmesi açısından umut vericidir. Bu ince filmlerin arasında, çinko oksit (ZnO) vanadyum (V) ile katkılandığında çok büyük piezoelektrik etki göstermesi sebebiyle ilgi çekicidir. Bu çalışmada ZnO ile V-katkılı ZnO ince filmlerin kaplanması geliştirilmiştir. ZnO ince filmlerin malzeme karakterizasyonu ger çekle ştirilmiştir. Ayn ı zamanda ZnO temelli y üzey akustik dalga (SAW) aygı tlar ı geliştirilmiştir. SAW aygıtlar giriş ve çıkış olmak üzere birbirine geçen dönüştürücü (IDT) çiftlerinden oluşur. Değişen elektrik alan giriş IDT den uygulandığında piezoelektrik ince filmin y üzeyinde y üzey akustik dalgalar olu şturur ve bu dalgalar çıkış IDT de tekrar elektriksel sinyale ddönüştürülür. ZnO ve V-katk l ı ZnO temelli SAW aygı tlar dizayn edilmi ş ve üretilmiştir. SAW ayg ıtlar ını n frekans cevapları ölçülmüştür. Buna ek olarak, sonlu eleman yöntemi kullanılarak SAW aygıtlarının simulasyonla rı yapılmış ve simulasyon sonuçları ölçüm sonuçları ile tutarlılık göstermiştir. SAW aygıtlarının rezonans frekansları ve geçiş kayıpları tartışılmıştır.