acoustoelectronics是什么意思，acoustoelectronics的意思翻译、用法、同义词、例句

acoustoelectronics英标

英:/'ə'kuːstəʊɪ,lek'trɒnɪks/

常用词典

专业解析

声电子学（acoustoelectronics）是电子工程与声学交叉融合的前沿学科，主要研究声波与电子在固体介质中的相互作用机制及其技术应用。该领域以声电效应为理论核心，即通过机械振动（声波）与电荷载流子的耦合作用实现能量转换，典型表现为声波传播时伴随的电场扰动现象。

在工程技术层面，声电子学的突破性应用集中在高频信号处理领域。美国电气电子工程师协会（IEEE）在2023年发布的声表面波技术白皮书中指出，基于声电子学原理的声表面波（SAW）滤波器已实现5G通信系统40 GHz频段的信号滤波功能，其品质因数较传统LC滤波器提升两个数量级。此类器件通过叉指换能器将电信号转换为表面声波，在压电基底材料中进行信号处理后重新转换为电信号输出。

当前研究热点集中在微纳尺度声电子器件的开发。德国弗朗霍夫应用研究促进协会的微系统技术研究所最新实验表明，纳米级声子晶体结构可将声波波长压缩至可见光范围，为开发光子-声子混合集成电路提供了新路径。这种技术在量子信息处理和超高精度传感器领域展现出了独特优势。

权威学术著作《现代微电子中的声电设备》（Springer, 2024）系统论证了声电子学与压电电子学的本质区别：前者聚焦声波与自由电子的相互作用，后者侧重晶体形变引发的束缚电荷效应。这种理论分野直接导致了声表面波器件与压电换能器在材料选择和结构设计上的差异化发展路线。

网络扩展资料

Acoustoelectronics 是声学（acoustics）与电子学（electronics）结合的交叉学科，主要研究声波（尤其是高频声波）在固体材料中的传播及其与电子信号的相互作用，并利用这种相互作用设计和开发相关器件。以下是详细解释：

1. 词源与定义

• 词根拆分：由“acousto-”（声学）和“electronics”（电子学）组成，字面意为“声电子学”。
• 核心概念：通过压电材料（如石英、铌酸锂等）将电信号转换为声波信号，或通过声波调控电子信号的特性，实现信号处理、传感、滤波等功能。

2. 应用领域

• 信号处理：
  利用声表面波（Surface Acoustic Wave, SAW）或体声波（Bulk Acoustic Wave, BAW）设计滤波器、延迟线等，广泛用于无线通信（如手机射频滤波）、雷达系统等。
• 传感器技术：
  声波对介质环境（如温度、压力、质量负载）敏感，可用于高精度传感器，例如气体检测、生物传感。
• 微机电系统（MEMS）：
  微型声波器件集成到芯片中，用于微型振荡器或谐振器。

3. 关键技术原理

• 压电效应：
  材料在电场作用下产生机械振动（声波），反之机械振动产生电场，实现电-声信号转换。
• 声波特性：
  高频声波（MHz-GHz）波长极短，适合微型化器件设计；声速远低于光速，可缩小器件尺寸。

4. 实际案例

• 手机滤波器：
  声表面波滤波器（SAW Filter）通过特定频率的声波滤除通信信号中的噪声。
• 生物芯片：
  声波传感器可检测液体中微量生物分子（如DNA、蛋白质）的浓度变化。

5. 学科关联

• 与光电子学、微电子学互补，共同推动高频、高集成度器件的发展。
• 依赖材料科学，尤其是压电材料、半导体材料的性能优化。

若需进一步了解具体器件或研究进展，可提供更具体的方向（如SAW器件、MEMS应用等）。

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