Abstract
The results of the study of semiconductor film heterostructures CdS-Cu2S and CdS-ZnS-Cu2S by the resonance-antiresonance method are presented. The semiconductor heterostructures CdS-Cu2S and CdS-ZnS-Cu2S applied on a molybdenum basis were used as samples. The molybdenum base was used as the first current contact. A degenerate p-type Cu2S semiconductor was used as the second current contact. Piezoelectric devices include piezoelectric transducers, based on piezoelectric elements made of the material having a direct or reverse piezoelectric effect.The advantages and disadvantages of resonance antiresonance have been demonstrated. Measurements of the amplitude-frequency characteristics were performed using the vector analyzer "Obzor - 103". The methods of sample research and the procedure of measurements of complex reflection and transmission coefficients with the help of measuring complex "Obzor - 103" are presented. The scheme of measurement of the complex reflection coefficient S11 and the complex transmission coefficient S21 of the four-pole in the 50 Ohm path is presented. Appropriate definitions of complex display and transmission coefficients are given. Using the "Obzor - 103" vector analyzer, the complex reflection coefficients of the S11 samples were measured and the resonance bands from 883 to 1273 MHz were recorded.Based on the determined values of the resonance and anti-resonance frequencies, the figure of merit of the investigated heterostructures and capacitance values were calculated. The calculation was performed using additional data obtained from the study of the samples using the emitter meter "E7-20" under conditions close to the resonance. Comparison of the calculated values shows a significant difference in the behavior of the samples based on CdS and ZnS. Compared to the capacity and figure of merit for the piezoceramic elements presented in OST II 0444-78.The structures studied by us showed significantly lower values of quality and capacity. The much lower values of the figure of merit are explained by the fact that in our work we investigated thin-film structures rather than the volumetric piezo-ceramic elements, the values of which are given in OST II 0444-78.The highest Q-values (~ 62) were obtained for the CdS-ZnS-Cu2S heterostructure. For structures with CdS films, the Q-values is less than 27.94. The Q-value of 62.65 for the CdS-ZnS-Cu2S structure is quite large, even compared to the value for a well-known piezoceramic such as CTS-19, whose Q-value is 60 and which is a bulk material. Thus, studies conducted to evaluate the piezoelectric properties of heterostructures with CdS-Cu2S and CdS-ZnS-Cu2S semiconductor films demonstrate the presence of the piezoelectric properties of these structures and the prospects for their developmentThe results obtained are new and show the prospect of research on semiconductor heterostructures for the development of new piezoelectric devices.
Highlights
ДОСЛІДЖЕННЯ П’ЄЗОВЛАСТИВОСТЕЙ МЕТОДОМ РЕЗОНАНСУ-АНТИРЕЗОНАНСУМатематичною моделлю, що використовується в методі резонансу-антирезонансу, служать вирази для комплексної провідності або імпедансу отримані з рішення електромеханічної задачі про одновимірні коливання п'єзоелементів [4]
CdS-ZnS-Cu2S applied on a molybdenum basis were used as samples
The molybdenum base was used as the first current contact
Summary
Математичною моделлю, що використовується в методі резонансу-антирезонансу, служать вирази для комплексної провідності або імпедансу отримані з рішення електромеханічної задачі про одновимірні коливання п'єзоелементів [4]. Основними перевагами методу є: простота і доступність математичного та апаратного забезпечення; висока точність визначення характеристичних частот та розрахованих з їх допомогою констант. 1. Схема вимірювання комплексного коефіцієнта відбиття S11 і комплексного коефіцієнта передачі S21 чотириполюсника в тракті 50 Ом. «Обзор-103» — це векторний аналізатор ланцюгів, він вимірює параметри проходження сигналу через зразок та фіксує характеристики сигналу відображеного від його портів. Комплексний коефіцієнт передачі S21 визначається як відношення напруги вихідного сигналу до напруги вхідного сигналу в комплексному вигляді. Порядок проведених вимірювань комплексного коефіцієнта відбиття та передачі на векторному аналізаторі «Обзор – 103»: 1) Для вимірювання комплексного коефіцієнта відбиття S11 і комплексного коефіцієнта передачі S21 досліджуваних зразків в тракті 50 Ом була зібрана схема згідно Рис. Калібрування частотної нерівномірності передачі застосовується автоматично, якщо було проведено однопортове калібрування для входу «А». 8) Вимірювання коефіцієнтів S11 і S21 проводяться за допомогою графіків і маркерів, приклад зображено на Рис. 2
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
