CN100586011C - 边界声波器件 - Google Patents
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Abstract
提供了一种利用SH型边界声波的边界声波器件,所述边界声波器件具有较大的机电系数,较小的传播损失、功率流通角和适当范围内的频率温度系数TCF,以及通过简单方法能够制造的简单结构。将介电物质层压在压电物质的一个表面上,将用作电极的IDT和反射器设置在压电物质和介电物质之间的边界处,并且确定电极的厚度,以便与在介电物质中传播的慢速横波以及在压电物质中传播的慢速横波相比,SH型边界声波的声速较低,从而形成一种边界声波器件。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用SH型边界声波的边界声波设备,具体地,涉及一种具有这样结构的边界声波器件:将电极设置在压电物质和介电衬底之间的边界处。
背景技术
迄今为止,已经将各种表面声波器件用于移动电话中的RF和IF滤波器、VCO中的谐振器以及电视中的VIT滤波器。表面声波器件使用了沿着介质的表面传播的瑞利波(Rayleigh wave)或第一漏泄波(firstleaky wave)。
由于沿着介质的表面传播,表面声波对于介质的表面条件比较敏感。因此,为了保护沿其传播表面声波的介质的表面,已经将表面声波元件密封在具有空腔部分的外壳中,以便将上述解释的表面放置其中。由于已经使用了如上所述具有空腔的外壳,不可避免地提高了表面声波器件的成本。此外,由于外壳的尺寸变得远大于表面声波元件的尺寸,还不可避免地增大了表面声波器件的尺寸。
除了上述表面声波以外,对于声波,还出现了沿着固态物质之间的边界传播的边界声波。
例如,在题为“Piezoelectric Acoustic Boundary Waves PropagatingAlong the Interface Between SiO2 and LiTaO3”,发表于IEEE Trans.Sonicsand ultrason.,VOL.SU-25,No.6,1978 IEEE杂志的论文中,已经公开了一种边界声波器件,其中将IDT形成在126°旋转Y向成板X向传播的LiTaO3衬底上,并且将具有预定厚度的SiO2膜形成在IDT和LiTaO3衬底上。在上述技术论文中,已经公开了一种SV+P型边界声波(所谓的Stoneley波)进行传播。此外,在题为“Piezoelectric Acoustic BoundaryWaves Propagating Along the Interface Between SiO2 and LiTaO3”,发表于IEEE Trans.Sonics and ultrason,VOL.SU-25,No.6,1978 IEEE的论文中,还公开了当将上述SiO2的膜厚度设为1.0λ(λ表示边界声波的波长)时,得到了2%的机电系数。
当其能量集中在固态物质之间的边界部分时,边界声波传播。因此,由于能量实质上没有出现在上述LiTaO3衬底的底面和SiO2膜的表面,不会由于衬底和薄膜的表面条件的变化而改变特性。因此,不需要空腔型外壳,结果,能够减小声波器件的尺寸。
此外,在题为“Highly Piezoelectric Boundary Acoustic WavePropagating in Si/SiO2/LiNbO3 Structure”(26th EM symposium,1997年5月,第53到58页)的论文中,已经公开了一种在[001]-Si(110)/SiO2/Y向切割X传播LiNbO3结构中传播的SH型边界声波。该SH型边界声波的特征在于,机电系数k2与Stoneley波的系数相比比较大。此外,还是在SH型边界声波的情况下,与Stoneley波的情况相同,不需要空腔。此外,由于SH型边界声波是一种SH型波,认为与Stoneley波相比,形成IDT反射体的条带的反射系数较大。因此,例如当形成谐振器或谐振器滤波器时,通过利用SH型边界声波,能够实现小型化,此外,认为可以得到更陡峭的特性。
作为一种边界声波器件,需要较大的机电系数,此外,还需要较小的传播损失、功率流通角和频率的温度系数。伴随边界声波的传播出现了损失,即,传播损失退化了边界声波滤波器的插入损失,或退化了边界声波谐振器的阻抗比,阻抗比是谐振频率处的谐振电阻或阻抗与反谐振频率处的谐振之间的比率。因此,传播损失越小越好。
功率流通角是示出了边界声波的相位速度和其能量的波群速度之间的方向差的角度。当功率流通角较大时,必须与功率流通角一致地倾斜放置IDT。结果,电极的设计变得复杂。此外,由于角度的偏差,容易产生损失。
此外,当温度改变了边界声波器件的操作频率时,在边界声波滤波器的情况下,减小了实际的通带和衰减带区域。在谐振器的情况下,当形成振荡电路时,上述温度引起的操作频率改变引起了异常振荡。因此,每摄氏度的频率变化(TCF)越小越好。
例如,当反射体时沿着传播方向设置,并处于设置了发射和接收IDT的区域以外,所述的发射和接收IDT分别发射和接收边界声波,于是,可以形成具有较低损失的谐振滤波器。该谐振滤波器的带宽取决于边界声波的机电系数。当机电系数k2较大时,可以获得宽带滤波器,而当其较小时,形成窄带滤波器。因此,考虑到其应用,需要用于边界声波器件的边界声波的机电系数k2具有适当数值。当形成用于移动电话的RF滤波器时,需要机电系数k2是5%或更大。
然而,在题为“Piezoelectric Acoustic Boundary Waves PropagatingAlong the Interface Between SiO2 and LiTaO3”,发表于IEEE Trans.Sonicsand ultrason.,VOL.SU-25,No.6,1978 IEEE的论文中所公开的利用Stoneley波的边界声波器件中,机电系数k2较小,例如是2%。
此外,在论文“Highly Piezoelectric Boundary Acoustic WavePropagating in Si/SiO2/LiNbO3 Structure”(26th EM symposium,1997年5月,第53到58页)中公开的Si/SiO2/LiNbO3结构中,为了实际激励边界声波,如日本待审专利申请公开No.10-84247的图1所示,需要形成Si/SiO2/IDT/LiNbO3的复杂四层结构。此外,当实际将Si设置在作为最优条件提出的[001]-Si(110)方位时,如日本待审专利申请公开No.10-84247所公开的,不得不使用高难度的接合方法。通常,通过接合方法,难以均匀地接合用于大量生长的具有3英寸或更大直径的晶片。此外,当在接合之后将晶片切割为芯片时,容易出现例如剥落的缺陷。
对于SH型边界声波,如论文“Investigation of Piezoelectric SH TypeBoundary Acoustic Wave”,Technical Report,The Institute ofElectronics,Information and Communication Engineers,Vol.96,No.249(US96 45-53),第21到26页,1966所公开的,在由各向同性衬底和BGSW衬底构成的结构中,当满足以下条件时,能够获得SH型边界声波:各向同性物质的横波的声速与BGSW衬底的横波的声速彼此接近的条件时,密度比率较小,且压电特性较强。
然而,由于能够满足上述条件的材料的限制,难以满足边界声波所需的上述各种性能和特性。例如,在“Highly Piezoelectric”(26th EMsymposium,1997年5月,第53到58页)公开的[001]-Si(110)/SiO2/X-LiNbO3结构中,必须使用高难度的接合方法,用于生产。
发明内容
考虑到上述传统技术的当前状态,本发明的目的是提供一种利用SH型边界声波的边界声波器件,边界声波器件具有较大的机电系数,较小的传播损失、功率流通角和适当范围内的频率温度系数TCF,以及通过简单方法能够制造的简单结构。
根据本发明的第一方面,提出了一种边界声波器件,包括:压电物质、层压在压电物质的一个表面上的介电物质以及设置在压电物质和介电物质之间的边界处的电极,其中边界声波器件使用了沿着边界传播的SH型边界声波。在上述边界声波器件中,电极的厚度是这样确定的,使得与在介电物质中传播的慢速横波以及在压电物质中传播的慢速横波相比,SH型边界声波的声速较低。
根据本发明的第二方面,提出了一种边界声波器件,包括:压电物质、层压在压电物质的一个表面上的介电物质以及设置在压电物质和介电物质之间的边界处的电极,其中边界声波器件使用了沿着边界传播的SH型边界声波。在上述边界声波器件中,形成电极的条带具有这样确定的占空比(duty ratio),使得与在介电物质中传播的慢速横波以及在压电物质中传播的慢速横波相比,SH型边界声波的声速较低。
根据本发明的第三方面,提出了一种边界声波器件,包括:主要由LiNbO3构成的压电物质、层压在压电物质的一个表面上的介电物质以及设置在压电物质和介电物质之间的边界处的电极,其中边界声波器件使用了沿着边界传播的SH型边界声波。在上述边界声波器件中,主要由LiNbO3构成的压电物质欧拉(Euler)角(φ,θ,ψ)的φ在-31°到+31°的范围内,其中θ和ψ处于以下由表1中的点A01到A13包围的区域中。
表1
点 | ψ(°) | θ(°) |
A01 | 0 | 116 |
A02 | 11 | 118 |
A03 | 20 | 123 |
A04 | 25 | 127 |
A05 | 33 | 140 |
A06 | 60 | 140 |
A07 | 65 | 132 |
A08 | 54 | 112 |
A09 | 48 | 90 |
A10 | 43 | 87 |
A11 | 24 | 90 |
A12 | 0 | 91 |
A13 | 0 | 116 |
在根据本发明第三方面的边界声波器件中,欧拉角的θ和ψ处于由以下表2中的点D01到D07包围的区域中。
表2
点 | ψ(°) | θ(°) |
D01 | 0 | 126 |
D02 | 13 | 123 |
D03 | 25 | 112 |
D04 | 30 | 96 |
D05 | 29 | 80 |
D06 | 0 | 80 |
D07 | 0 | 126 |
在根据本发明第三方面的边界声波器件中,电极的厚度是这样确定的,使得与在介电物质中传播的慢速横波以及在压电物质中传播的慢速横波相比,SH型边界声波的声速较低。
在根据本发明第三方面的边界声波器件中,形成电极的条带具有这样确定的占空比,使得与在介电物质中传播的慢速横波以及在压电物质中传播的慢速横波相比,SH型边界声波的声速较低。
根据本发明的第四方面,提出了一种边界声波器件,包括:主要由LiNbO3构成的压电物质;层压在压电物质的一个表面上的介电物质,所述介电物质主要由SiO2构成;以及设置在压电物质和介电物质之间的边界处的电极。在上述边界声波器件中,当分别将电极的密度、电极的厚度和边界声波的波长表示为ρ(kg/m3)、H(λ)和λ时,H>8,261.744ρ-1 376成立,压电物质的欧拉角处于(0°,90°,0°)到(0°,90°,38°)、(0°,90°,142°)到(0°,90°,180°)、(90°,90°,0°)到(90°,90°,36°)、(90°,90°,140°)到(90°,90°,180°)、(0°,55°,0°)到(0°,134°,0°)、(90°,51°,0°)到(90°,129°,0°)或(0°,90°,0°)到(180°,90°,0°)的范围内。
根据本发明的第四方面,压电物质的欧拉角等同于由以下公式(A)表示的欧拉角,在所述欧拉角处得到了实质上等同于压电物质的边界声波特性。
F(φ,θ,ψ)=F(6θ°+φ,-θ,ψ)
=F(60°-φ,-θ,180°-ψ)
=F(φ,180°+θ,180°-ψ)
=F(φ,θ,180°+ψ)...公式(A)
根据本发明的第五方面,提出了一种边界声波器件,包括:主要由LiNbO3构成的压电物质;层压在压电物质的一个表面上的介电物质,所述介电物质主要由SiO2构成;以及设置在压电物质和介电物质之间的边界处的电极,其中边界声波器件使用沿着边界传播的SH型边界声波。在上述边界声波器件中,当分别将电极的密度、电极的厚度和边界声波的波长表示为ρ(kg/m3)、H(λ)和λ时,H>8,261.744ρ-1.376成立。
在根据第三到第五方面之一的边界声波器件中,优选地,电极的密度ρ大于3.745kg/m3。
在根据第三到第五方面之一的边界声波器件中,电极的厚度H满足以下公式(1)。
33,000.39050ρ-1 50232<H<88,818.90913ρ-1 54998...公式(1)
根据本发明的第六方面,提出了一种边界声波器件,包括其中SH型边界声波和Stoneley波传播的边界声波传播结构。在上述边界声波器件中,与形成边界的两种介质的慢速横波相比,SH型边界声波的声速较低,以及与形成边界的两种介质的慢速横波中的至少一种相比,Stoneley波的声速较高。
根据本发明的第一到第六方面,优选地,每一个电极主要包括从包括以下导电材料以及主要包含上述导电材料至少之一的合金的组中选择的至少一种材料构成的电极层:Au、Ag、Cu、Al、Fe、Ni、W、Ta、Pt、Mo、Cr、Ti、ZnO、ITO。
此外,除了电极层以外,每一个电极还包括至少一个第二电极层,所述第二电极层包括与形成电极层的导电材料不同的导电材料。
优点
在根据本发明第一方面的边界声波器件中,设置了压电物质、层压在压电物质的一个表面上的介电物质以及设置在压电物质和介电物质之间的边界处的电极,确定电极的厚度,以便与在介电物质中传播的慢速横波以及在压电物质中传播的慢速横波相比,SH型边界声波的声速较低。
此外,根据本发明的第二方面,设置了压电物质、层压在压电物质的一个表面上的介电物质以及设置在压电物质和介电物质之间的边界处的电极,确定形成电极的条带的占空比,以便与在介电物质中传播的慢速横波以及在压电物质中传播的慢速横波相比,SH型边界声波的声速较低。
根据本发明的第一和第二方面,由于如上所述确定电极或条带的占空比,能够提供一种SH型边界声波器件,其中SH型边界声波在介电物质和压电物质中传播。
在根据本发明的第三方面的边界声波器件中,由于使用了主要由LiNbO3构成的压电物质,LiNbO3的欧拉角(φ,θ,ψ)的φ在-31°到+31°的范围内,其中θ和ψ处于由上述表1中的点A01到A13包围的区域中,能够有效地抑制由Stonley波引起的假信号,并且能够提高SH型边界声波的机电系数k2。
具体地,当欧拉角的θ和ψ处于由表2中的点D01到D07包围的区域中时,能够将SH型边界声波的机电系数k2提高10%或更多。
此外,在根据本发明第三方面的边界声波器件中,当确定电极的厚度,以便与在介电物质中传播的慢速横波以及在压电物质中传播的慢速横波相比,SH型边界声波的声速较低时,或者确定形成电极的条带的占空比,以便与在介电物质中传播的慢速横波以及在压电物质中传播的慢速横波相比,SH型边界声波的声速较低时,能够提供一种SH型边界声波器件,其中SH型边界声波能够可靠地沿着介电物质和压电物质之间的边界传播。
根据本发明第四方面的边界声波器件,在其中将主要由SiO2构成的介电物质层压在主要由LiNbO3构成的压电物质上以及将电极设置在压电物质和介电物质之间的边界处的结构中,由于H>8,261.744ρ-1.376成立,并且压电物质的欧拉角处于上述具体范围内,能够提供一种使用边界声波并且具有较大机电系数的边界声波器件。
此外,在根据本发明第四方面的边界声波器件中,可以由公式(A)表示的欧拉角来替换上述压电物质的欧拉角,在所述欧拉角处边界声波特性实质上等于压电物质的边界声波特性。
根据本发明的第五方面,提出了一种边界声波器件,由于设置了主要由LiNbO3构成的压电物质;层压在压电物质的一个表面上的介电物质,所述介电物质主要由SiO2构成;以及设置在压电物质和介电物质之间的边界处的电极,并且当分别将电极的密度、电极的厚度和边界声波的波长表示为ρ(kg/m3)、H(λ)和λ时,由于H>8,261.744ρ-1.376成立,能够提供一种边界声波器件,其中能够传播SH型边界声波,同时能够有效地抑制由Stoneley波引起的假信号。
此外,根据本发明第三到第五方面的边界声波器件,当密度ρ大于3.745kg/m3时,能够减小传播损失是0的电极的厚度。因此,能够容易地形成电极。
此外,当电极厚度H满足上述公式(1)时,能够将SH型边界声波的频率温度系数TCF减小到±20ppm或更小。
根据本发明第六方面的边界声波器件,在具有其中SH型边界声波和Stoneley波传播的边界声波传播结构中,由于与形成边界的两种介质的慢速横波相比,SH型边界声波的声速较低,以及与形成边界的两种介质的慢速横波中的至少一种相比,Stoneley波的声速较高,退化了Stoneley波的传播损失,由此抑制了由Stoneley波引起的假信号,结果,能够改进利用SH型边界声波的边界声波器件的频率特性。
在本发明中,当每一个电极主要包括从包括以下材料的组中选择的至少一种材料构成的电极层:Au、Ag、Cu、A1、Fe、Ni、W、Ta、Pt、Mo、Cr、Ti、ZnO、ITO和主要包含上述金属至少之一的合金时,能够提供根据本发明的利用SH型边界声波的边界声波器件。此外,当每一个电极还包括至少一个第二电极层,所述第二电极层由除形成电极层的金属以外的金属时,通过选择形成第二电极层的金属材料,能够改进电极和介电物质或压电物质之间的粘合,或能够改进电功率电阻。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的边界声波器件的前视截面图。
图2是示出了当利用具有不同密度的电极材料将每一个电极形成在压电物质和介电物质之间时,得到的电极的声速V和厚度H/λ之间的关系的曲线图。
图3是示出了当利用具有不同密度的电极材料将每一个电极形成在压电物质和介电物质之间时,得到的电极的传播损失α和厚度H/λ之间的关系的曲线图。
图4是示出了当利用具有不同密度的电极材料将每一个电极形成在压电物质和介电物质之间时,得到的电极的机电系数k2和厚度H/λ之间的关系的曲线图。
图5是示出了当利用具有不同密度的电极材料将每一个电极形成在压电物质和介电物质之间时,得到的电极的频率温度系数TCF和厚度H/λ之间的关系的曲线图。
图6是示出了当利用具有不同密度的电极材料将每一个电极形成在压电物质和介电物质之间时,得到的电极的功率流通角PFA和厚度H/λ之间的关系的曲线图。
图7是示出了传播损失为0处的电极材料的密度ρ和电极厚度H(λ)之间的关系的曲线图。
图8是示出了TCF为-20、-10、0、+10和+20ppm/℃处的电极材料的密度ρ和电极厚度H(λ)之间的关系的曲线图。
图9是示出了在实例2中实验性形成的边界声波谐振器的频率特性的曲线图。
图10是示出了在这样的结构中的欧拉角φ和声速V之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(φ,0°,0°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图11是示出了在这样的结构中的欧拉角φ和机电系数k2之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(φ,0°,0°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图12是示出了在这样的结构中的欧拉角φ和传输损失α之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(φ,0°,0°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图13是示出了在这样的结构中的欧拉角φ和频率温度系数TCF之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(φ,0°,0°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图14是示出了在这样的结构中的欧拉角φ和功率流通角PFA之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(φ,0°,0°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图15是示出了在这样的结构中的欧拉角φ和声速V之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(φ,0°,90°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图16是示出了在这样的结构中的欧拉角φ和机电系数k2之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(φ,0°,90°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图17是示出了在这样的结构中的欧拉角φ和传输损失α之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(φ,0°,90°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图18是示出了在这样的结构中的欧拉角φ和频率温度系数TCF之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(φ,0°,90°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图19是示出了在这样的结构中的欧拉角φ和功率流通角PFA之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(φ,0°,90°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图20是示出了在这样的结构中的欧拉角φ和声速V之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(φ,90°,0°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图21是示出了在这样的结构中的欧拉角φ和机电系数k2之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(φ,90°,0°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图22是示出了在这样的结构中的欧拉角φ和传输损失α之间的关系的曲线图:Au电极形成在具有欧拉角(φ,90°,0°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图23是示出了在这样的结构中的欧拉角φ和频率温度系数TCF之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(φ,90°,0°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图24是示出了在这样的结构中的欧拉角φ和功率流通角PFA之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(φ,90°,0°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图25是示出了在这样的结构中的欧拉角φ和声速V之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(φ,90°,90°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图26是示出了在这样的结构中的欧拉角φ和机电系数k2之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(φ,90°,90°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图27是示出了在这样的结构中的欧拉角φ和传输损失α之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(φ,90°,90°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图28是示出了在这样的结构中的欧拉角φ和频率温度系数TCF之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(φ,90°,90°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图29是示出了在以下结构中的欧拉角φ和功率流通角PFA之间的关系的曲线图:Au电极形成在具有欧拉角(φ,90°,90°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图30是示出了在这样的结构中的欧拉角θ和声速V之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(0°,θ,0°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图31是示出了在这样的结构中的欧拉角θ和机电系数k2之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(0°,θ,0°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图32是示出了在这样的结构中的欧拉角θ和传输损失α之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(0°,θ,0°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图33是示出了在这样的结构中的欧拉角θ和频率温度系数TCF之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(0°,θ,0°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图34是示出了在这样的结构中的欧拉角θ和功率流通角PFA之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(0°,θ,0°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图35是示出了在这样的结构中的欧拉角θ和声速V之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(0°,θ,90°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图36是示出了在这样的结构中的欧拉角θ和机电系数k2之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(0°,θ,90°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图37是示出了在这样的结构中的欧拉角θ和传输损失α之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(0°,θ,90°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图38是示出了在这样的结构中的欧拉角θ和频率温度系数TCF之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(0°,θ,90°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图39是示出了在这样的结构中的欧拉角θ和功率流通角PFA之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(0°,θ,90°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图40是示出了在这样的结构中的欧拉角θ和声速V之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(90°,θ,0°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图41是示出了在这样的结构中的欧拉角θ和机电系数k2之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(90°,θ,0°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图42是示出了在这样的结构中的欧拉角θ和传输损失α之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(90°,θ,0°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图43是示出了在这样的结构中的欧拉角θ和频率温度系数TCF之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(90°,θ,0°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图44是示出了在这样的结构中的欧拉角θ和功率流通角PFA之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(90°,θ,0°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图45是示出了在这样的结构中的欧拉角θ和声速V之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(90°,θ,90°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图46是示出了在这样的结构中的欧拉角θ和机电系数k2之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(90°,θ,90°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图47是示出了在这样的结构中的欧拉角θ和传输损失α之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(90°,θ,90°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图48是示出了在这样的结构中的欧拉角θ和频率温度系数TCF之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(90°,θ,90°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图49是示出了在这样的结构中的欧拉角θ和功率流通角PFA之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(90°,θ,90°)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图50是示出了在这样的结构中的欧拉角ψ和声速V之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(0°,0°,ψ)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图51是示出了在这样的结构中的欧拉角ψ和机电系数k2之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(0°,0°,ψ)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图52是示出了在这样的结构中的欧拉角ψ和传输损失α之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(0°,0°,ψ)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图53是示出了在这样的结构中的欧拉角ψ和频率温度系数TCF之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(0°,0°,ψ)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图54是示出了在这样的结构中的欧拉角ψ和功率流通角PFA之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(0°,0°,ψ)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图55是示出了在这样的结构中的欧拉角ψ和声速V之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(0°,90°,ψ)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图56是示出了在这样的结构中的欧拉角ψ和机电系数k2之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(0°,90°,ψ)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图57是示出了在这样的结构中的欧拉角ψ和传输损失α之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(0°,90°,ψ)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图58是示出了在这样的结构中的欧拉角ψ和频率温度系数TCF之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(0°,90°,ψ)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图59是示出了在这样的结构中的欧拉角ψ和功率流通角PFA之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(0°,90°,ψ)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图60是示出了在这样的结构中的欧拉角ψ和声速V之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(90°,0°,ψ)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图61是示出了在这样的结构中的欧拉角ψ和机电系数k2之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(90°,0°,ψ)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图62是示出了在这样的结构中的欧拉角ψ和传输损失α之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(90°,0°,ψ)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图63是示出了在这样的结构中的欧拉角ψ和频率温度系数TCF之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(90°,0°,ψ)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图64是示出了在这样的结构中的欧拉角ψ和功率流通角PFA之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(90°,0°,ψ)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图65是示出了在这样的结构中的欧拉角ψ和声速V之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(90°,90°,ψ)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图66是示出了在这样的结构中的欧拉角ψ和机电系数k2之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(90°,90°,ψ)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图67是示出了在这样的结构中的欧拉角ψ和传输损失α之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(90°,90°,ψ)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图68是示出了在这样的结构中的欧拉角ψ和频率温度系数TCF之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(90°,90°,ψ)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图69是示出了在这样的结构中的欧拉角ψ和功率流通角PFA之间的关系的曲线图,即,Au电极形成在具有欧拉角(90°,90°,ψ)的LiNbO3衬底上,并且形成了SiO2膜。
图70是实例6中准备的SH型边界声波谐振器的电极结构的实例平面图。
图71是示出了在实例6中使用具有欧拉角(0°,90°,0°)的LiNbO3的情况下,得到的阻抗特性的曲线图。
图72是示出了在实例6中使用具有欧拉角(0°,105°,0°)的LiNbO3的情况下得到的阻抗特性的曲线图。
图73是示出了在实例6的边界声波器件中的SH型边界声波的位移分量U1、U2和U3的计算值的曲线图。
图74包括示出了在实例7中的0°到35°范围内的ψ处使用具有欧拉角(90°,90°,ψ)的LiNbO3的情况下,得到的阻抗特性的曲线图。
图75是示出了实例7中欧拉角(90°,90°,ψ)的ψ和谐振频率与反谐振频率之间的差值以及阻抗比的关系的曲线图。
图76示出了实例8中利用SH型边界声波谐振器形成的梯形滤波器的电路结构的图。
图77是示出了在实例4中以下结构的欧拉角θ和ψ与SH边界声波的机电系数k2之间的关系的曲线图:0.06λ厚的Au电极形成在具有欧拉角(0°,θ,ψ)的LiNbO3衬底上,并且还形成了SiO2膜。
图78是示出了在实例4中以下结构的欧拉角θ和ψ与Stoneley波的机电系数k2之间的关系的曲线图:0.06λ厚的Au电极形成在具有欧拉角(0°,θ,ψ)的LiNbO3衬底上,并且还形成了SiO2膜。
图79是示出了当在实例5中使用具有欧拉角(φ,105°,0°)的LiNbO3衬底时得到的欧拉角φ和SH边界声波和Stoneley波的声速V之间的关系的曲线图。
图80是示出了当在实例5中使用具有欧拉角(φ,105°,0°)的LiNbO3衬底时得到的欧拉角φ和频率温度系数TCF之间的关系的曲线图。
图81是示出了当在实例5中使用具有欧拉角(φ,105°,0°)的LiNbO3衬底时得到的欧拉角φ和机电系数k2之间的关系的曲线图。
图82是示出了当在实例5中使用具有欧拉角(φ,105°,0°)的LiNbO3衬底时得到的欧拉角φ和功率流通角之间的关系的曲线图。
图83是示出了当在实例5中使用具有欧拉角(φ,105°,ψ)的LiNbO3衬底时得到的欧拉角φ和SH边界声波和Stoneley波的声速V之间的关系的曲线图。
图84是示出了当在实例5中使用具有欧拉角(φ,105°,ψ)的LiNbO3衬底时得到的欧拉角φ和频率温度系数TCF之间的关系的曲线图。
图85是示出了当在实例5中使用具有欧拉角(φ,105°,ψ)的LiNbO3衬底时得到的欧拉角φ和机电系数k2之间的关系的曲线图。
图86是示出了当在实例5中使用具有欧拉角(φ,105°,ψ)的LiNbO3衬底时得到的欧拉角φ和功率流通角之间的关系的曲线图。
图87是示出了实例4中以下结构的欧拉角θ与声速之间的关系的曲线图:0.05λ厚的Au电极形成在具有欧拉角(0°,θ,0°)的LiNbO3衬底上,并且还形成了SiO2膜。
图88是示出了实例4中以下结构的欧拉角θ与机电系数k2之间的关系的曲线图:0.05λ厚的Au电极形成在具有欧拉角(0°,θ,0°)的LiNbO3衬底上,并且还形成了SiO2膜。
图89是示出了实例4中以下结构的欧拉角θ与频率温度系数TCF之间的关系的曲线图:0.05λ厚的Au电极形成在具有欧拉角(0°,θ,0°)的LiNbO3衬底上,并且还形成了SiO2膜。
具体实施方式
下面,将参考附图来说明本发明的具体实例,以便使本发明更加显而易见。
当边界声波在两个固态层之间传播时,必须满足以下条件:边界声波的能量集中在固态层之间。在这种情况下,如上所述,在“Investigation ofPiezoelectric SH Type Boundary Acoustic Wave”,Technical Report,TheInstitute of Electronics,Information and Communication Engineers,Vol.96,No.249(US9645-53),第21到26页,1966中,公开了一种方法,其中选择材料,以便各向同性物质的横波的声速与BGSW衬底的横波的声速彼此接近,其之间的密度较小,且压电特性较强。
通常,当呈现高速区域和低速区域时,波集中在声速较低的区域处,并且在其中传播。因此,本发明的发明人发现,当通过将例如Au等具有较大密度和较低声速的金属制成的材料用作设置在两个固态层之间的电极材料来增大电极厚度,从而减小固态层之间传播的边界声波的声速时,能够满足能量集中在固态层之间的条件,结果,实现了本发明。
之前,已知在固态物质中传播的三种类型的体波,即,纵波、快速横波和慢速横波,并且分别将其称之为P波、SH波和SV波。通过基材的各向异性特性来确定SH波和SV波是否成为慢速横波。在上述三种类型的体波中,具有最低声速的体波是慢速横波。当固态物质是例如SiO2的各向同性物质时,只能在其中传播一种类型的横波,这种横波是慢速横波。
此外,在例如压电衬底的各向异性基材中传播的边界声波中,在绝大多数情况下,P波、SH波和SV波的三个位移分量的传播的同时被耦合,通过主要分量来确定边界声波的类型。例如,Stoneley波是主要由P波和SV波构成的边界声波,SH型边界声波是主要由SH分量构成的边界声波。此外,取决于条件,在其之间不耦合的情况下,SH波分量和P波或SV波分量可以在某些情况下在传播。
在边界声波中,由于上述三种位移分量在传播的同时被耦合,在具有快于SH波的声速的边界声波中,泄漏SH分量和SV分量,而在具有快于SV波的声速的边界声波中,泄漏SV分量。该漏泄波引起边界声波的传播损失。
因此,当与两种固态层的两种慢速横波相比,减小SH型边界声波的声速,使其较低时,能够将SH型边界声波的能量集中在设置于两个固态层之间的电极周围,并且能够传播具有较大机电系数k2的SH型边界声波;因此,结果,能够得到传播损失是0的条件。基于上述考虑来实现本发明。
此外,当由压电物质形成至少一个固态层,并由包括压电物质的介电物质形成其它固态层时,通过设置在固态层之间的电极来激励SH型边界声波。根据本发明的发明人的知识,当将压电物质用作介电物质,并且通过例如溅射或CVD的廉价膜形成方法来形成压电物质的膜时,压电物质的压电常数变为不稳定,并且会产生不必要的假信号响应;因此,优选地,将具有非压电特性的材料用作介电物质。
图1是根据本发明一个实施例的边界声波器件的前视截面图。在边界声波器件1中,在以板为形式的压电物质的上表面上,设置了介电物质3。在压电物质2和介电物质3之间的边界处,设置了IDT 4和反射器5、6,作为电极。沿着表面声波的传播方向,将反射器5和6设置在IDT 4的两侧,通过该设置,形成了本实施例中的边界声波谐振器。
本实施例的边界声波器件1的特征在于,增大IDT 4和反射器5和6的厚度,以便与在介电物质3中传播的慢速横波以及在压电物质2中传播的慢速横波相比,SH型边界声波的声速较低。
在本实施例中,由于增大了电极的厚度,由此降低了SH型边界声波的声速,使其低于分别在压电物质2和介电物质3中传播的慢速横波的声速,将SH型边界声波的能量集中在压电物质2和介电物质3之间的边界处。因此,能够以较小的传播损失来传播具有较大机电系数k2的SH型边界声波。
除了通过增大电极的厚度来传播SH型边界声波以外,根据本发明,如下所述,通过控制形成电极的条带的占空比,能够降低SH型边界声波的声速,使其低于分别在压电物质2和介电物质3中传播的慢速横波的声速,由此能够将SH型边界声波集中在边界处并在其中传播。
下面,参考具体的实例,更详细地说明本发明。
[实例1]
作为压电物质2,预备了具有欧拉角(0°,90°,0°)的LiNbO3衬底,即,Y向成板X向传播LiNbO3衬底。通过利用LiNbO3衬底,能够得到优异的压电性能。此外,作为用于形成介电物质3的材料,使用了SiO2。可以容易地由形成SiO2形成薄膜,由于具有偏移了LiNbO3的负TCF的正频率温度系数TCF,SiO2能够改进温度特性。
通过利用具有不同密度的各种电极材料,将电极形成在压电物质2和介电物质3之间,并且测量了电极厚度与声速V、机电系数k2、传播损失α、频率温度系数TCF以及功率流通角PFA之间的关系。图2到6示出了结果。
通过基于在“A method for estimating optimal cuts and propagationdirections for excitation and propagation directions for excitation ofpiezoelectric surface waves”(J.J.Campbell,和W.R Jones,IEEETrans.Sonics and Ultrason.,Vol.SU-15(1968),第209到217页)中公开的方法的计算,得到了图2到6所示的结果。
在自由边界(free boundary)的情况下,认为在SiO2和Au之间和Au和LiNbO3之间的各个边界处的位移、电势、电通量密度和向上与向下方向的应力均为连续的,认为SiO2和LiNbO3的厚度是无限的,且认为Au的相对介电常数是1,由此能够得到声速和传播损失。此外,在短路边界的情况下,认为SiO2和Au之间以及Au和LiNbO3之间的各个边界处的电势为0。此外,通过以下公式(2)得到机电系数k2。
k2=2×|Vf-V|/Vf ...公式(2)
在上述公式中,Vf表示自由边界的声速。
通过以下公式(3),从20℃、25℃和30℃处的相位速度得到频率温度系数TCF。
TCF=V-1(25℃)×[V(30℃)-V(20℃)/10℃]-αs ...公式(3)
在上述公式中,αs是沿边界声波传播方向的LiNbO3衬底的热膨胀系数。
此外,通过以下公式(4),从ψ-0.5°、ψ、ψ+0.5°角度处的相位速度得到位于任意欧拉角(φ,θ,ψ)处的功率流通角PFA。
PFA=tan-1[V-1(ψ)×[V(ψ+0.5°)-V(ψ-0.5°)] ...公式(4)
在Y向成板X向传播LiNbO3衬底中,纵波、快速横波和慢速横波的声速分别是6,547、4,752和4,031m/秒。此外,SiO2的纵波和慢速横波的声速分别是5,960和3,757m/秒。
根据图2和3所示,可以理解,通过任意类型的电极材料,在SH型边界声波的声速变为作为纵波、快速横波和慢速横波中的最低速度的3,757m/秒或更小的厚度处,SH型边界声波的传播损失α变为0。
图7是示出了SH型边界声波的传播损失为0处的电极材料的密度ρ和电极厚度H之间的关系的曲线图。如图7所示,可以理解,当以下公式(5)成立时,能够得到具有传播损失α为0的SH型边界声波。
H>8,261.744ρ-1 376 ...公式(5)
此外,当制造该类型的边界声波器件时,通过包括脱膜(lift-off)、干法蚀刻等的光刻方法等,将例如IDT的电极形成在由LiNbO3构成的压电衬底上,并且在由此形成的电极上,通过例如溅射、蒸发或CVD的沉积方法,形成SiO2的介电膜等。因此,由于IDT的厚度引起的不规则性,在某种情况下,介电膜倾斜地生长,或其质量变得不统一,结果,在某种情况下退化了边界声波器件的特性。为了避免上述特性的退化,优选地,尽可能小地减小电极的厚度。
根据由本发明的发明人进行的研究,当用于IDT等的电极材料的膜厚度H是0.1λ或更大时,由于其不规则性,变得难以形成具有优异质量的介电膜,因此,优选地,将电极厚度减小到0.1λ或更小。因此,如图7所示,可以理解,当使用具有密度ρ是3.745kg/m3的电极材料时,能够将传播损失变为0处的电极厚度H减小到0.1λ。
此外,如图4所示,可以理解,在上述公式(5)成立的电极厚度处,机电系数k2较大,例如10%到38%,因此,能够得到具有较大带宽和较低损失的边界声波器件。
此外,如图5所示,可以理解,在大多数情况下,频率温度系数TCF处于-40到+40ppm/℃的范围内,通过调整电极厚度,可以将TCF减小到±20ppm/℃或更小,或±10ppm/℃或更小,并且能够进一步减小到±0ppm/℃或更小。
图8是示出了TCF为-20、-10、0、+10和+20ppm/℃处得到的电极材料的密度ρ和电极厚度H之间的关系的曲线图,通过点及其近似曲线来表示所述关系。如图8所示,当以下公式(6)成立时,得到具有-20到+20ppm/℃范围内的优选TCF的电极厚度H,当以下公式(7)成立时,得到具有-10到+10ppm/℃范围内的更优选TCF的电极厚度H,以及当以下公式(8)成立时,得到具有0ppm/℃的最优选TCF的电极厚度H。
33,000.39050ρ-1 50232<H<88,818.90913ρ-1 54998 ...公式(6)
49,889.90887ρ-1 53872<H<112,510.78359ρ-1 60019 ...公式(7)
H=96,984.47020ρ-1 59706 ...公式(8)
此外,如图6所示,可以理解,有利地,功率流通角PFA在任意膜厚度H处均为0。
[实例2]
基于上述实例1中得到的结果,实验性地形成了图1所示并且具有以下表3所示的结构的边界声波谐振器。图9中示出了由此形成的边界声波谐振器的频率特性。
表3
项目 | 细节 |
结构 | SiO<sub>2</sub>/Au/LiNbO<sub>3</sub> |
SiO<sub>2</sub>厚度 | 7.5λ |
Au厚度 | 0.035λ |
IDT,反射器周期λ | 3.2μm |
IDT配置 | 普通型单一条带,50条,开口长度25λ |
反射器配置 | 普通型单一条带,40条,开口长度25λ |
在上述边界声波谐振器中,阻抗比,即反谐振点处的阻抗与谐振点处的阻抗之比是45.6dB,且谐振频率和反谐振频率之间的差是8.1%;因此,得到了优选的结果。此外,谐振器的频率温度系数TCF是45ppm/℃。
因此,由于利用较小数目的条带,例如52对IDT的电极梳指和40个反射器的条带,能够得到优选的谐振特性,相信IDT和反射器的反射系数较高。
然而,如图9所示,在反谐振频率周围观测到由箭头A表示的较小假信号响应。在使用谐振频率周围的传播特性的应用中,例如,在边界声波跳陷(trap)电路中,上述现象可能不会引起任何问题;然而对于利用反谐振频率周围的传播特性的梯形边界声波滤波器或纵向耦合谐振器类型边界声波滤波器,在某种情况下,上述现象可能会引起问题。因此,为了增大SH型边界声波器件的应用范围,并进一步提高其特性,优选地,抑制上述假信号响应。
[实例3]
与SH型边界声波的情况相同,由于电极厚度的增大,在实例2中的反谐振频率周围产生的上述假信号响应是限定在设置于SiO2和LiNbO3之间的边界处的电极周围的Stoneley波的响应。由于许多情况下,Stoneley波的声速低于SH型边界声波的声速,即使当与SH型边界声波的情况相比,电极厚度较小时,Stoneley波也表示为边界声波。
例如,当在Y向切割X传播(由欧拉角(0°,90°,0°)表示)LiNbO3衬底上形成具有足够大厚度的SiO2膜,以便不激励例如瑞利波或第一漏泄波的表面声波,并且将Au电极设置在LiNbO3衬底和SiO2膜之间时,SH型边界声波具有较大衰减,并且不能传播,除非Au电极的厚度是0.0105λ或更大;然而,即使当Au电极的厚度是0时,尽管其衰减不为0,Stoneley波仍然可以传播。
因此,为了抑制由Stoneley波引起的假信号,通过利用实例1的计算方法,分别测量了LiNbO3衬底的欧拉角与Stoneley波和SH型边界声波的声速V、机电系数k2、传播损失α、频率温度系数TCF以及功率流通角PFA之间的关系。
作为用于该测量的结构,在LiNbO3衬底上,形成了Au电极,并且还形成了SiO2膜。将Au电极的厚度设为0.07λ,并且将欧拉角设置为(0°,0°,ψ)、(0°,90°,ψ)、(90°,0°,ψ)、(90°,90°,ψ)、(0°,θ,0°)、(0°,θ,90°)、(90°,θ,0°)、(90°,θ,90°)、(φ,0°,0°)、(φ,0°,90°)、(φ,90°,0°)和(φ,90°,90°),其中每一个ψ、θ和φ处于0°到180°的范围内。
在图10到69中,示出了结果。
在图10到69中,配备有下标m的数值表示在短路边界中计算的数值,其中将金属膜设置在SiO2膜和LiNbO3衬底之间,而配备有下标f的数值表示在虚拟自由边界(virtual free boundary)中计算的数值,其中通过假设金属膜的相对介电常数是1来得到所述虚拟自由边界。配备有前缀U2的数值表示SH型边界声波的计算值,而配备有前缀U3的数值表示Stoneley波的计算值。
当Stoneley波的机电系数k2是2%或更小时,由于基于有Stoneley波引起的假信号的特性的退化较小,可以将利用SH型边界声波的边界声波器件用于相对受限的应用。更优选地,机电系数k2是1%或更小,在这种情况下,可以更多广泛地使用边界声波器件。此外,Stoneley波的机电系数k2甚至是0.1%或更小,在这种情况下,由于能够实质上忽略Stoneley波的假信号的影响,可以将边界声波器件用于需要具有较大衰减的滤波器,或其中不能接受细微假信号谐振响应的高精确度谐振器。
在图10到69中,其中Stoneley波的机电系数k2是2%或更小的欧拉角处于(0°,90°,0°)到(0°,90°,50°)、(0°,90°,130°)到(0°,90°,180°)、(90°,90°,0°)到(90°,90°,60°)、(90°,90°,143°)到(90°,90°,180°)、(0°,84°,0°)到(0°,120°,0°)、(90°,68°,90°)到(90°,112°,90°)以及(0°,90°,0°)到(180°,90°,0°)的范围内;其中Stoneley波的机电系数k2是1%或更小的欧拉角处于(90°,90°,0°)到(90°,90°,52°)、(90°,90°,164°)到(90°,90°,180°)、(0°,91°,0°)到(0°,114°,0°)、(90°,78°,90°)到(90°,102°,90°)、(7°,90°,0°)到(53°,90°,0°)、(67°,90°,0°)到(113°,90°,0°)以及(127°,90°,0°)到(173°,90°,0°)的范围内;以及其中Stoneley波的机电系数k2是0.1%或更小的欧拉角处于(90°,90°,20°)到(90°,90°,40°)以及(0°,100°,0°)到(0°,106°,0°)的范围内。
通过利用具有处于上述范围之一内的欧拉角的LiNbO3衬底,还能够提供一种利用SH型边界声波的边界声波器件,其中假信号响应较小或不会产生假信号响应。
在图10到69的计算结果的所有条件下,SH型边界声波的传播损失U2-am和U2-af是0,得到了优异的传播特性。
此外,可以理解,大多数情况下,SH型边界声波的声速U2-Vm处于近似3000到3400m/秒的范围内,并且由交角引起的变化较小。
因此,通过上述公式(5),可以理解,即使当改变交角时,也能够得到传播损失为0的电极厚度H。
此外,可以理解,大多数情况下,SH边界声波的频率温度系数U2-TCFm处于-30到-39ppm/℃的范围内,并且由交角引起的变化不明显。因此,可以理解,即使在交角根据上述公式(6)到(8)变化时,也能够确定电极厚度H,以便减小频率温度系数TCF。
具体地,当欧拉角在以下范围内时,能够得到SH型边界声波的优异功率流通角U2-PFAm,例如1°的绝对值或更小:(0°,0°,0°)到(0°,0°,180°)、(0°,90°,0°)到(0°,90°,10°)、(0°,90°,74°)到(0°,90°,106°)、(0°,90°,170°)到(0°,90°,180°)、(90°,0°,0°)到(90°,0°,180°)、(90°,90°,12°)到(90°,90°,31°)、(90°,90°,106°)到(90°,90°,117°)、(0°,0°,0°)到(0°,180°,0°)、(0°,0°,90°)到(0°,180°,90°)、(90°,0°,0°)到(90°,22°,0°)、(90°,158°,0°)到(90°,180°,0°)、(90°,68°,90°)到(90°,112°,90°)、(0°,0°,0°)到(180°,0°,0°)、(0°,0°,90°)到(180°,0°,90°)、(0°,90°,0°)到(8°,90°,0°)、(52°,90°,0°)到(68°,90°,0°)、(112°,90°,0°)到(128°,90°,0°)、(172°,90°,0°)到(180°,90°,0°)、(0°,90°,90°)到(16°,90°,90°)、(44°,90°,90°)到(76°,90°,90°)、(104°,90°,90°)到(136°,90°,90°)以及(164°,90°,90°)到(180°,90°,90°)。
此外,当欧拉角处于(0°,90°,0°)到(0°,90°,38°)、(0°,90°,142°)到(0°,90°,180°)、(90°,90°,0°)到(90°,90°,36°)、(90°,90°,140°)到(90°,90°,180°)、(0°,55°,0°)到(0°,134°,0°)、(90°,51°,0°)到(90°,129°,0°)以及(0°,90°,0°)到(180°,90°,0°)的范围内时,SH型边界声波的机电系数k2是5%或更大,大到足以形成RF滤波器;当欧拉角处于(0°,90°,0°)到(0°,90°,25°)、(0°,90°,155°)到(0°,90°,180°)、(90°,90°,0°)到(90°,90°,23°)、(90°,90°,151°)到(90°,90°,180°)、(0°,67°,0°)到(0°,121°,0°)、(90°,63°,0°)到(90°,117°,0°)以及(0°,90°,0°)到(180°,90°,0°)的范围内时,将SH型边界声波的机电系数k2更优选地增大到10%或更大;当欧拉角处于(0°,90°,0°)到(0°,90°,13°)、(0°,90°,167°)到(0°,90°,180°)、(90°,90°,0°)到(90°,90°,11°)、(90°,90°,162°)到(90°,90°,180°)、(0°,80°,0°)到(0°,110°,0°)、(90°,75°,0°)到(90°,105°,0°)以及(0°,90°,0°)到(180°,90°,0°)的范围内时,将SH型边界声波的机电系数k2更优选地增大到15%或更大。
根据本发明的发明人的知识,对于在该处减小了Stoneley波的k2的优异欧拉角、在该处U2-TCFm变为-35ppm/℃的欧拉角以及在该处功率流通角U2-PFAm变为1%或更小的欧拉角,即使当φ、θ和ψ均偏离所述范围大约5°,仍然能够得到等同于上述的优异特性。此外,当Au电极的厚度是0.07λ时,得到了计算数值,在其它电极材料的情况下,也能够得到与上述等同的结果。
[实例4]
通过将由具有厚度0.05λ的Au制成的电极形成在具有欧拉角(0°,θ,0°)的LiNbO3衬底上,然后形成SiO2膜,以便覆盖Au电极,形成了边界声波器件。在该边界声波器件中,测量LiNbO3衬底上的欧拉角θ与SH型边界声波和Stoneley波的声速V、机电系数k2与频率温度系数TCF的关系。图87到89示出了结果。
在由θ=0°到180°表示的整个区域中,传播损失a是0dB/λ且功率流通角PFA是0。
如图88所示,当θ=106°时,在使用SH型边界声波的情况下,可以理解,引起假信号响应的Stoneley波的机电系数k2近似变为0。
接下来,通过将由具有厚度0.06λ的Au制成的电极形成在具有欧拉角(0°,θ,ψ)的LiNbO3衬底上,然后在AU制成的电极上形成SiO2膜。在该边界声波器件中,测量LiNbO3衬底上的欧拉角θ和ψ与SH型边界声波和Stoneley波的声速V、机电系数k2、传播损失α与频率温度系数TCF的关系。图77示出了SH型边界声波的结果,图78示出了Stoneley波的结果。
在图77和78所示的整个区域中,传播损失α是0dB/λ。此外,对于声速V和频率温度系数TCF,相对于图87到89所示φ是0的条件,没有观测到明显的改变。因此,在图77和78中,只示出了机电系数k2(%)的结果。
如图78所示,在由以下表4所示的点A01到A13包围的区域中,作为Stoneley波的响应的机电系数k2较小,例如1.5%或更小。此外,在由以下表5所示的点B01到B12包围的区域中,优选地,将机电系数k2减小到1.0%或更小,以及在由以下表6所示的点C01到C08包围的区域中,优选地,将k2减小到0.5%或更小。此外,在欧拉角(0°,106°,0°)处,机电系数k2,即Stoneley波的响应,近似为0%。
表4
点 | ψ(°) | θ(°) |
A01 | 0 | 116 |
A02 | 11 | 118 |
A03 | 20 | 123 |
A04 | 25 | 127 |
A05 | 33 | 140 |
A06 | 60 | 140 |
A07 | 65 | 132 |
A08 | 54 | 112 |
A09 | 48 | 90 |
A10 | 43 | 87 |
A11 | 24 | 90 |
A12 | 0 | 91 |
A13 | 0 | 116 |
表5
点 | ψ(°) | θ(°) |
B01 | 0 | 114 |
B02 | 11 | 115 |
B03 | 24 | 120 |
B04 | 37 | 132 |
B05 | 42 | 137 |
B06 | 48 | 137 |
B07 | 52 | 135 |
B08 | 55 | 129 |
B09 | 46 | 99 |
B10 | 40 | 93 |
B11 | 0 | 94 |
B12 | 0 | 114 |
表6
点 | ψ(°) | θ(°) |
C01 | 0 | 112 |
C02 | 11 | 112 |
C03 | 36 | 116 |
C04 | 40 | 110 |
C05 | 36 | 103 |
C06 | 20 | 99 |
C07 | 0 | 98 |
C08 | 0 | 112 |
如图77所示,在由以下表9所示的点F01到F06包围的区域中,SH型边界声波的机电系数k2较大,例如是2%或更大;在由以下表8所示的点E01到E07包围的区域中,优选地,将机电系数k2增大到5%或更大;以及在由以下表7所示的点D01到D07包围的区域中,更优选地,将机电系数k2增大到10%或更大,并且在欧拉角(0°,97°,0°)处变为最大。
表7
点 | ψ(°) | θ(°) |
D01 | 0 | 126 |
D02 | 13 | 123 |
D03 | 25 | 112 |
D04 | 30 | 96 |
D05 | 29 | 80 |
D06 | 0 | 80 |
D07 | 0 | 126 |
表8
点 | ψ(°) | θ(°) |
E01 | 0 | 133 |
E02 | 16 | 129 |
E03 | 27 | 120 |
E04 | 37 | 98 |
E05 | 38 | 80 |
E06 | 0 | 80 |
E07 | 0 |
表9
点 | ψ(°) | θ(°) |
F01 | 20 | 140 |
F02 | 34 | 125 |
F03 | 44 | 106 |
F04 | 55 | 80 |
F05 | 0 | 80 |
F06 | 20 | 140 |
此外,在表4到表9所示的条件下,可以确认,即使当将Ag、Cu、Al、Fe、Ni、W、Ta、Pt、Mo、Cr、Ti、ZnO或ITO用作电极材料来代替Au时,也能够得到如上所述的优异特性。
此外,在图77和78以及表4到9中,可以确认,当利用-ψ来替换ψ,或利用θ+180°来替换θ时,例如,仅仅反向功率流通角的正号或负号,也能够得到如上所述的优异特性。
[实例5]
通过将由具有厚度0.06λ的Au制成的电极分别形成在具有欧拉角(φ,105°,0°)和(0°,105°,ψ)的LiNbO3衬底上,然后形成SiO2膜,以便覆盖Au电极,形成了边界声波器件。在上述情况下,测量LiNbO3衬底的欧拉角φ和ψ与SH型边界声波和Stoneley波的声速V、机电系数k2、传播损失α与频率温度系数TCF的关系。图79到82示出了当使用具有欧拉角(φ,105°,0°)的LiNbO3衬底时得到的结果,图83到86示出了当使用具有欧拉角(0°,105°,ψ)的LiNbO3衬底时得到的结果。在由θ=0°到90°表示的整个区域中,传播损失α是0dB/λ。
如图79到82所示,在由φ=0°到31°表示的区域中,Stoneley波的机电系数k2较小,例如1.5%或更小;在由φ=0°到26°表示的区域中,Stoneley波的k2进一步减小到1.0%或更小;以及在由φ=0°到19°表示的区域中,Stoneley波的k2减小到0.5%或更小。此外,可以理解,当φ=0°成立时,Stoneley波的机电系数k2变为近似为0%,因此,减小了由Stoneley波引起的假信号响应。此外,在由φ=0°到90°表示的区域中,优选地,SH边界声波的TCF处于-37到-35ppm/℃的范围内。
此外,可以确认,在欧拉角是(φ,105°,0°)和(-φ,105°,0°)的两种情况下,得到了彼此相同的结果。
此外,如图83到86所示,在由ψ=0°到53°表示的区域中,Stoneley波的机电系数k2较小,例如1.5%或更小;在由ψ=0°到47°表示的区域中,Stoneley波的k2进一步减小到1.0%或更小;以及在由ψ=0°到38°表示的区域中,Stoneley波的k2减小到0.5%或更小。当ψ=0°成立时,Stoneley波的机电系数k2变为近似为0%,因此,可以理解,减小了由Stoneley波引起的假信号响应。此外,在ψ=0°到90°的区域中,能够得到具有-37到-35ppm/℃的优异SH边界声波的TCF。
此外,可以确认,当欧拉角是(0°,105°,ψ)和(0°,105°,-ψ)时,例如,仅仅反向功率流通角的正号或负号,能够得到彼此等同的特性。
[实例6]
在以下表10所示的条件下,形成SH型边界声波谐振器。图70是示出了本实施例的SH型边界声波谐振器的电极结构的示意平面图。在该结构中,在IDT21的两侧,设置了反射器22和23。图71示出了当使用具有欧拉角(0°,90°,0°)的LiNbO3时得到的阻抗特性。阻抗比(谐振器的阻抗的最大和最小绝对值之间的比率)是56.8dB,谐振频率和反谐振频之间的差(通过将谐振频率和反谐振频率之间的差的绝对值除以谐振频率得到的数值)是6.9%。
图72示出了当使用具有欧拉角(0°,105°,0°)的LiNbO3时得到的阻抗特性。阻抗比是59.4dB,谐振频率和反谐振频之间的差是6.8%,以及TCF是31ppm/℃。
当使用具有以下的欧拉角的LiNbO3时:处于增大了SH型边界声波的机电系数的范围内的欧拉角、处于减小了Stoneley波的机电系数的范围内的欧拉角、处于增大了SH型边界声波的频率温度系数的范围内的欧拉角、处于减小了Stoneley波的频率温度系数的范围内的欧拉角以及处于减小了SH型边界声波的功率流通角的范围内的欧拉角,能够形成其中不产生Stoneley波的、具有优异谐振特性的SH型边界声波谐振器。
图73示出了该SH型边界声波的位置分量U1、U2和U3的计算值。如图所示,位移集中在作为边界层的Au周围,分配所述位移,同时渗入SiO2和LiNbO3。因此,当如上所述电极较小时,SH边界声波受到每一个具有高声速的SiO2和LiNbO3的影响,结果,不能减小SH型边界声波的声速,使其低于SiO2的慢速横波的声速。另一方面,当电极厚度根据公式(5)表示的条件增大时,能够减小SH型边界声波的声速,使其低于SiO2的慢速横波的声速。
表10
项目 | 细节 |
结构 | SiO<sub>2</sub>/Au/LiNbO<sub>3</sub> |
SiO<sub>2</sub>厚度 | 3λ |
Au厚度 | 0.055λ |
IDT,反射器周期λ | 2.2μm |
IDT配置 | 普通型单一条带,50对,开口长度31λ,截面宽度30λ |
反射器配置 | 普通型单一条带,51条,开口长度31λ |
[实例7]
当能够任意调节纵向耦合谐振器滤波器或梯形滤波器的带宽以及谐振器的谐振频率和反谐振频率之间的差时,能够预期本申请的市场发展。纵向耦合谐振器滤波器或梯形滤波器的带宽以及谐振器的谐振频率和反谐振频率之间的差直接与机电系数k2成比例。根据图66的曲线所示,在(90°,90°,0°)到(90°,90°,60°)以及(90°,90°,143°)到(90°,90°,180°)范围内的欧拉角处,可以理解,作为主要响应的SH型边界声波的机电系数k2是0.8%到17.8%,而作为假信号响应的Stoneley波的机电系数k2较小,例如2%。因此,为了调整SH型边界声波的机电系数k2,形成了一种具有以下表11所示的结构的SH型边界声波谐振器。图74是示出了当在0°到35°范围内,使用具有欧拉角(90°,90°,ψ)的LiNbO3时得到的阻抗特性的曲线图。如图66所示,由于当ψ从0°变化到35°时,机电系数k2从17.6%变化到5.3%,减小了谐振器的谐振和反谐振频率之间的差。图75是示出了欧拉角(90°,90°,ψ)的ψ和谐振频率与反谐振频率之间的差值以及阻抗比的关系的曲线图。可以理解,随着图66所示k2的变化,当ψ从0°变化到60°时,谐振和反谐振频率之间的差减小。此外,可以确认,当ψ处于0°到50°的范围内时,能够得到具有30dB或更大阻抗比的优异谐振特性。当在如上所述相同条件下形成梯形滤波器或2IDT或3IDT纵向耦合谐振器型滤波器时,众所周知地,滤波器的带宽是谐振和反谐振频率之间的差的二倍。因此,能够形成从宽带谐振器和滤波器到窄带谐振器和滤波器的各种器件。
表11
项目 | 细节 |
结构 | SiO<sub>2</sub>/Au/LiNbO<sub>3</sub> |
SiO<sub>2</sub>厚度 | 3λ |
Au厚度 | 0.055λ |
IDT,反射器周期λ | 2.2μm |
IDT配置 | 普通型单一条带,50对,开口长度31λ,截面宽度30λ |
反射器配置 | 普通型单一条带,51条,开口长度31λ |
当电极的厚度较小时,与SH型边界声波相比,Stoneley波较慢;然而,当增大电极厚度时,SH型边界声波变为与Stoneley波相比较满。原因在于确信与Stoneley波相比,在具有较慢声速的边界层处,SH型边界声波的能量的集中比较明显。
取决于LiNbO3衬底的欧拉角,改变在其处Stoneley波的声速变得高于或低于SH型边界声波的电极的厚度;然而,在0.01λ到0.03λ范围内的电极厚度处,出现了上述其之间的关系变化。在实例2、4和5中,在高于SH型边界声波的响应的频率侧产生由Stonley波引起的假信号响应的原因就是该现象。
如上所述,当将作为假信号响应的Stoneley波的响应设置在高于作为主要响应的SH型边界声波的响应的频率侧时,Stoneley波的声速变得高于SH型边界声波的声速。在这种情况下,当减小SH型边界声波的声速,使其低于形成边界的两种介质的慢速横波的声速时,以及增大Stoneley波的声速,使其高于形成边界的两种介质的慢速横波的声速的至少其中之一时,增大了Stoneley波的传播损失,因此,能够抑制假信号响应。当利用IDT形成边界声波器件时,通过加倍边界声波的响应频率和IDT的条带周期λI,能够得到在IDT部分中传播的边界声波的声速。
此外,除了Au、Ag、Cu或Al以外,例如,可以利用由Fe、Ni、W、Ta、Pt、Mo、Cr、Ti、ZnO或ITO构成的导电膜来形成电极。此外,为了改进粘合和电功率阻抗,可以将由例如Ti、Cr或NiCr合金的不同金属材料制成的至少一个第二电极层层压在由Au、Ag、Cu、Al或其合金制成的电极层上。在这种情况下,可以将第二电极层设置在第一电极层与压电物质之间,或第一电极层与介电物质之间,或者,可以将第二电极层设置在上述两个位置。
此外,在本发明的边界声波器件中,为了改进边界声波器件的强度,或防止进入腐蚀气体,可以沿着层压方向,在由介电物质、电极和压电物质构成的层压物外侧形成保护层。在某种情况下,可以将本发明的边界声波器件封装在外壳内。
上述保护层可以由以下材料形成:例如氧化钛、氮化铝或氧化铝的绝缘材料形成;例如Au、Al或W的金属膜;或例如聚氨酯、环氧树脂或硅树脂的树脂。
此外,在本发明中,上述压电物质可以是形成在介电物质上的压电膜。
在本发明中,当将边界声波的能量限定在用作边界的电极周围时,与用作计算基础的模型不同介电物质和压电物质的厚度不必是无限的,足够大即可。即,例如,厚度可以是1λ或更大。
[实例8]
此外,例如,当在由介电物质、电极和压电物质构成的边界声波结构的外侧形成上述保护层,以便形成由保护层、介电物质、电极、压电物质和保护层构成的结构时,以及当还允许将振荡略微渗入保护层部分时,能够减小介电物质和压电物质的厚度。例如,在通过利用具有环氧树脂/SiO2/Au-IDT/LiNbO3结构的SH型边界声波谐振器形成的、具有图76所示的电路结构的梯形滤波器24中,当SiO2的厚度是1λ时,传播特性的插入损失是1.5dB,而当厚度是0.71λ时,损失是1.8dB;因此,可以确认,尽管随着SiO2的厚度的减小,损失恶化,但损失仍然在实际中可以接受的范围内。在本发明的边界声波器件中,由于利用重金属来形成IDT,如上所述,将SH边界声波的能量集中在、并且分布于作为边界层的Au-IDT周围,从具有较小声阻尼的SiO2渗入到具有较大声阻尼的环氧树脂的能量的数量较小。因此,即使当减小SiO2的厚度时,损失的恶化也较小。
在这种情况下,环氧树脂的厚度是3λ,Au的厚度是0.054λ,LN的厚度是146λ,而LiNbO3的欧拉角是(0°,105°,0°)此外,在用于梯形滤波器的SH型边界声波谐振器中,IDT具有开口长度30λ和具有普通型单一条带结构的50对条带,反射器具有50个普通型单一条带结果,作为相邻条带的中心之间的距离,IDT和反射器之间的距离是0.5λ,并且IDT的周期是2.4μm,等于反射器的周期。
此外,在本发明中,电极可以包括形成波导或母线(bus bar)的片电极膜、激励边界声波的IDT或梳型电极以及反射边界声波的反射器。
此外,在本说明书中,作为表示衬底的切割表面和边界声波的传播方向的欧拉角,使用了已经在“Acoustic Wave Device Technology Handbook”(由Acoustic Wave Device Technology150th Committee of the JapanSociety for the Promotion of Science编辑,2001年11月30日第一次印刷/第一版,549页)中公开的右手欧拉角系统。即,相对于LN的晶轴X、Y和Z,通过X轴相对于Z轴沿逆时针方向旋转φ,得到Xa轴。接下来,通过Z轴相对于Xa轴沿逆时针方向旋转θ,得到Z’轴。将包括Xa轴并且具有Z’轴作为法线的平面设为衬底的切割平面。随后,将通过Xa轴相对于Z’沿逆时针方向旋转ψ得到的X’轴的方向设为边界声波的传播方向。
此外,对于表示为欧拉角的初始值的LiNbO3的晶轴X、Y和Z,设置Z轴,使其平行于c轴,设置X轴,使其沿三个不同方向平行于三个等同a轴中的任意一个,以及设置Y轴,使其平行于包括X轴和Z轴的平面的法线。
除了本发明的LiNbO3的欧拉角(φ,θ,ψ)以外,还可以使用从结晶的角度等同的欧拉角。例如,根据技术文献7(Journal of the AcousticalSociety of Japan,Vol.36,No.3,1980,第140到145页),由于LiNbO3是一种属于3m点族的三角系晶体,以下公式(A)成立。
F(φ,θ,ψ)=F(60°+φ,-θ,ψ)
=F(60°-φ,-θ,180°-ψ)
=F(φ,180°+θ,180°-ψ)
=F(φ,θ,180°+ψ)...公式(A)
在上述公式中,F是任意边界声波特性,例如机电系数k2、传播损失、TCF、PFA或固有单向特性。对于PFA和固有单向特性,例如,当反向传播方向时,尽管改变了指示方向的正号或负号,特性的绝对值没有改变,因此,可以解释为其实质上彼此等同。此外,尽管技术文献7涉及表面声波,即使当讨论边界声波时,如技术文献7中所公开的,晶体的对称性也按照相同的方式成立。例如,在欧拉角(30°,θ,ψ)处的边界声波的传播特性等同于在欧拉角(90°,180°-θ,180°-ψ)处。
此外,在本发明中用于计算的电极的材料常数是多晶体物质的数值;然而,即使在例如取向附生膜的晶体物质中,由于与膜自身相比,依赖于衬底的晶体方位主要影响边界声波特性,在由公式(A)表示的等同欧拉角的情况下,能够得到不会引起任何实际问题的等同传播特性。
Claims (10)
1.一种边界声波器件,包括:主要由LiNbO3构成的压电物质;层压在压电物质的一个表面上的介电物质;以及
设置在压电物质和介电物质之间的边界处的电极,所述边界声波器件使用了沿着边界传播的SH型边界声波,
其中,主要由LiNbO3构成的压电物质欧拉角(φ,θ,ψ)的φ在-31°到+31°的范围内,其中θ和ψ处于以下由表1中的点A01到A13包围的区域中。
表1
2.根据权利要求1所述的边界声波器件,其特征在于,欧拉角的θ和ψ处于由以下表2中的点D01到D07包围的区域中。
表2
3.根据权利要求1所述的边界声波器件,其特征在于,电极的厚度是这样确定的,使得与在介电物质中传播的慢速横波以及在压电物质中传播的慢速横波相比,SH型边界声波的声速较低。
4.根据权利要求1所述的边界声波器件,其特征在于,形成电极的条带具有这样确定的占空比,使得与在介电物质中传播的慢速横波以及在压电物质中传播的慢速横波相比,SH型边界声波的声速较低。
5.根据权利要求1所述的边界声波器件,其特征在于,压电物质的边界声波特性F符合以下公式(A),从而压电物质的欧拉角(φ,θ,ψ)等同于该压电物质的欧拉角(60°+φ,-θ,ψ)、(60°-φ,-θ,180°-ψ)、(φ,180°+θ,180°-ψ)、(φ,θ,180°+ψ)。
F(φ,θ,ψ)=F(60°+φ,-θ,ψ)
=F(60°-φ,-θ,180°-ψ)
=F(φ,180°+θ,180°-ψ)
=F(φ,θ,180°+ψ)...公式(A)
6.根据权利要求1到5之中任一个所述的边界声波器件,其特征在于,电极的密度ρ大于3.745kg/m3。
7.根据权利要求1到5之中任一个所述的边界声波器件,其特征在于,电极的厚度H满足以下公式(1)。
33,000.39050ρ-1.50232<H<88,818.90913ρ-1.54998...公式(1)
8.根据权利要求6所述的边界声波器件,其特征在于,每一个电极主要包括从包括以下导电材料以及主要包含所述导电材料至少之一的合金的组中选择的至少一种材料构成的电极层:Au、Ag、Cu、Al、Fe、Ni、W、Ta、Pt、Mo、Cr、Ti、ZnO、ITO。
9.根据权利要求7所述的边界声波器件,其特征在于,每一个电极主要包括从包括以下导电材料以及主要包含所述导电材料至少之一的合金的组中选择的至少一种材料构成的电极层:Au、Ag、Cu、Al、Fe、Ni、W、Ta、Pt、Mo、Cr、Ti、ZnO、ITO。
10.根据权利要求8或9所述的边界声波器件,其特征在于,在所述电极层上设置至少一个第二电极层,所述至少一个第二电极层包括与形成所述电极层的所述导电材料不同的金属材料。
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