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石英晶体介绍

时间:2015-05-05 14:15来源:未知 作者:MEMS 点击:
石英晶体的基本知识 水晶的成份SiO2,在常压下不同温度时,石英晶体的结构不同,温度T<573℃时石英晶体,当573℃<T<870℃时石英晶体,熔点是1750℃,我们通常说的压电石英晶体指石英晶体。 1、 具有压电特性: 压电效应: 某些介质由于外界机械作用(如压

 石英晶体的基本知识

水晶的成份SiO2,在常压下不同温度时,石英晶体的结构不同,温度T<573℃时α石英晶体,当573℃<T<870℃时β石英晶体,熔点是1750℃,我们通常说的压电石英晶体指α石英晶体。

 

1、具有压电特性:

压电效应:

某些介质由于外界机械作用(如压缩,拉伸等等)而在其内部发生极化,产生表面电荷的现象叫压电效应。

逆压电效应:

某些介质置于外电场中,由于电场的作用,会引起介质内部正负电荷中心的位移,导致介质发生形变,这种效应称为逆压电效应。石英晶体在沿X 轴(或Y 轴)方向的力的作用时,在X 方向产生压电效应,而Y 和Z 方向不产生压电效应,X 轴称为电轴,Y 轴称为机械轴。

 

2、具有各向异性:

石英晶体是一种良好的绝缘材料,导热系数在室温附近,沿Z轴方向是垂直于Z 轴方向的2 倍左右,沿Z 轴方向的线性膨胀系数a3 约为沿垂直于Z 轴方向线性膨胀系数a1 的1/2,其介电系数ε,压电系数d 等随方向的不同其数值也不同,在不同温度,导热系数K 与膨胀系数a 的数值也不同。

 

3、是外形高度对称的单晶体,其特征是原子和分子有规则的排列发育良好的石英晶体,外形最显著的特点是晶面有规则的配置,石英晶体的晶面共30 个,六个m 面(柱面),六个R 面(大棱面)六个r 面(小棱面)六个s 面(三方偏锥面),六个X 面(三方偏面),相邻M 面的夹角度为60°,相邻M 面和R面的夹角与相邻M 面和r 面的夹角都等于38°13′,相邻s 面与X 面的夹角为25°57′。

 

石英晶体存在一个三次对称轴C 和三个互成120°的轴a、b、d,在讨论石英晶体的物理性质时,采用下图所示的直角坐标系较为方便,选C 轴为z 轴,a或b、d)轴为X 轴,与X 轴Z 轴垂直的Y 轴,其指向按1949 年IRE 标准规定,对左右旋晶体均采用右手直角坐标系。

 

4、具有双折射现象:

但当光沿轴方向射入时不发生双折射现象,所以又称轴为光轴。

 

5、石英晶体的密度ρ=2.65g/cm2,硬度为莫氏硬度7,在常温常压下不溶于三酸(HCL,H2SO4,HNO3),属于溶解度极小的物质,但是氢氟酸和氟化氢铵却是石英晶体良好的溶解液,其化学反应方程式

SiO2+4HF=SiF4+2H2O (3SiF4+3H2O=H2SiO3+2H2SiF6)

SiO2+4HF+2NH4F=(NH4)2SiF6+2H2O

其特性用于石英片的腐蚀。

 

    江苏英特神斯科技是全球“微米纳米50强”企业,为客户提供完整的从设计到定制加工的整体MEMS解决方案。在硅片、玻璃及石英的化学刻蚀加工方面,江苏英特神斯公司处于国际领先地位。

(责任编辑:MEMS)
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