Пьезополупроводники

Как и в пьезоэлектриках, в пьезополупроводниках возникает электрическое поле или поляризация зарядов при деформации, причём величина возникшего электрического поля пропорциональна степени деформации^[2].

Основными характеристиками пьезополупроводников, как и пьезоэлектриков, помимо ширины запрещённой зоны, диэлектрической проницаемости и др., являются коэффициент электромеханической связи:

${\displaystyle k=d{\sqrt {4\pi E/\epsilon }}}$,

где ${\displaystyle d}$ — пьезомодуль, ${\displaystyle E}$ — модуль упругости, ${\displaystyle \epsilon }$ — диэлектрическая проницаемость. В случае анизотропных кристаллов все величины являются тензорами. Видно, что величина ${\displaystyle k^{2}}$ равна доле энергии упругой деформации может превратиться в электрическую энергию за счёт пьезоэлектрического взаимодействия. Коэффициент электромеханической связи зависит от направления электрического поля и возбуждаемой в кристалле упругой моды. В случае распространения акустических волн в пьезополупроводниках образуются электрические поля, воздействующие на свободные носители заряда (см. акустоэлектрический эффект) и усиливающие ультразвуковые волны дрейфом свободных носителей заряда^[3].

Высокоомные пьезополупроводники используются в качестве материалов для изготовления пьезоэлектрических преобразователей для генерации и приёма ультразвуковых волн, в ультразвуковой дефектоскопии, акустических линиях задержки, акустооптических элементах, усилителях ультразвуковых волн, фазовращателях, преобразователях частоты и устройств аналоговой обработки сигналов радиодиапазона^[4].

Силикоселенит и германоселенит, обладающие сильно выраженным пьезоэффектом, высокой механической прочностью и акустической добротностью, используются в области гиперзвуковых частот.