DE69628332T2 - Hochfrequenz-saw-vorrichtung - Google Patents

Description

• Technisches Gebiet der Erfindung
• Die Erfindung betrifft eine akustische Oberflächenwellenvorrichtung (SAW) und insbesondere eine Vorrichtung mit einem Langasitkristallsubstrat mit einer vorbestimmten kristallinen Orientierung für das Veranlassen, daß eine akustische Oberfläche sich entlang einer vorbestimmten Kristallachse des Substrates ausbreitet.
• Hintergrund der Erfindung
• Diese Erfindung betrifft eine optimale Orientierung einer akustischen Oberflächenwelle auf einkriställinem Lanthangalliumsilikat oder La₃Ga₅SiO₁₄, gemeinhin als Langasit (LSG) bekannt. SAW-Vorrichtungen werden gegenwärtig als Bandpassfilter, Resonatoren, Verzögerungsleitungen, Konvolver bzw. Falter usw. in einem breiten Bereich von Hochfrequenz- und RF- und IF-Frequenzanwendungen, wie z. B. der netzförmigen Funkkommunikation und Kabelfernsehen, verwendet. Drei gemeinhin verwendete Substrate sind Lithiumniobat, ST-Quarz und Lithiumtantalat. Es gibt verschiedene Materialeigenschaften, die die Nützlichkeit jedes bestimmten Kristalls bestimmen und insbesondere die Orientierung eines bestimmten Kristalls. Diese Eigenschaften beinhalten: 1) die SAW-Geschwindigkeit, Vs, 2) den piezoelektrischen SAW-Kopplungskoeffizienten, k², 3) den Leistungsflußwinkel, PFA, 4) den Beugungs- oder Strahlspreizkoeffizienten, γ(gamma) und 5) die Temperaturkoeffizienten der Verzögerung, TCD. Es war nicht möglich, eine Orientierung in irgendeinem existierenden Substrat zu finden, die diese Eigenschaften zur gleichen Zeit optimiert; somit hängt die Wahl des Substrates und der Orientierung davon ab, was für die Anwendung wichtig ist, und beinhaltet nahezu immer einen Kompromiß zwischen den SAW-Materialeigenschaften. Eine hohe Geschwindigkeit ist für Hochfrequenzvorrichtungen wünschenswert, da die geometrischen Muster der Vorrichtung größer sind und daher die Vorrichtungen leichter herzustellen sind. Bei niedrigen Frequenzen ist üblicherweise eine niedrige Geschwindigkeit wünschenswert, da die Vorrichtungsgröße kleiner ist, was zu niedrigeren Vorrichtungs- und Verpackungskosten führt. Es gibt somit keine universelle optimale Geschwindigkeit. Für Vorrichtungen mit moderater bis breiter Bandbreite ist ein hoher Wert von k² wünschenswert, da er einen geringeren Einfügungsverlust erlaubt. Aus der Sicht von k² ist Lithiumniobat am besten, Quarz ist am schlechtesten, und Lithiumtantalat liegt dazwischen. Für die meisten Vorrichtungen und insbesondere bei Vorrichtungen mit schmalem Band, sollte ein TCD so gering wie möglich und Idealerweise Null sein. Von diesem Blickpunkt aus ist ST-Quarz am besten, Lithiumniobat am schlechtesten, und Lithiumtantalat liegt dazwischen (gerade die umgekehrte Reihenfolge wie für k²). Der optimale Wert von γ beträgt –1, was zu einer minimalen Strahlaufspreizung führt. Von diesem Blickpunkt aus ist nun YZ-Lithiumniobat ideal, ST-Quarz am schlechtesten, und Lithiumtantalat liegt dazwischen. PFA sollte Null sein, und dies ist für die meisten gemeinhin verwendeten SAW-Substrate der Fall, mit einer Ausnahme, die das 112° Lithiumtantalat ist, was ein PFA von 1,55° hat. Für die meisten Schmalbandanwendungen ist ST-Quarz eine recht akzeptable Wahl und für die sehr breitbandigen Anwendungen, bei denen die Temperaturstabilität nicht so wichtig ist (z. B. kann eine Vorrichtung auf konstanten Temperaturen gehalten werden), ist Lithiumniobat üblicherweise recht akzeptabel. Was benötigt wird, ist eine Substratorientierung, die die Temperaturstabilität von ST-Quarz bietet, jedoch mit einem höheren k² und zur gleichen Zeit einer niedrigen oder keiner Strahlsteuerung (PFA) und -beugung (γ = –1 ). Wir haben ein Substrat, das diese Bedingungen erfüllt.
• Eine SAW-Vorrichtung ist bekannt, die ein piezoelektrisches Substrat mit Eingangs- und Ausgangsinterdigitalwandlern (IDTs) auf ihrer Oberfläche enthält. ST-Quarz wird verwendet, um die bessere Temperaturstabilität zu erreichen. Die Orientierung des ST-Schnitts in Bezug auf die kristallographischen Achsen wird durch die Euler-Winkel Φ = 0°, θ = 132,75° und Ψ = 0° beschrieben. Für diesen Schnitt ist der Temperaturkoeffizient gleich Null.
• Die bekannte Vorrichtung hat den Nachteil eines hohen Einfügungsverlusts aufgrund des Wandlerverlusts aufgrund eines niedrigen elektromechanischen Koeffizienten k_s ² = 0,116% und einem Ausbreitungsverlust im Hochfrequenzbereich (mehr als 3,1 dB/μs bei der Frequenz 1 GHz). Dies führt zu einem erhöhten Einfügungsverlust der Vorrichtungen und macht es unmöglich, sie in mobilen Kommunikationssystemen zu verwenden. Der Einfügungsverlust für Filter für mobile Kommunikationen darf 3–4 dB bei mittleren Radiofrequenzen von 800–1800 MHz nicht überschreiten.
• I. B. Yakovkin et al.: "Numerical and Experimental Investigation in Langasite" IEEE ULTRA- SONICS SYMPOSIUM, US, IEEE, NEW YORK, NY, 7. November 1995 (1995-11-07), S. 389–392, XP002112466 beschreibt einige numerische Modellierungen von SAW in einem Langasitsubstrat. Diese Veröffentlichungen beinhalten eine Tabelle, die einige der "extremen Merkmale" von SAW anzeigt. Dies beinhaltet ein maximales K²/2 (wobei K² die Phasengeschwindigkeit ist), für das die Euler-Winkel als 0,147,22 beispielhaft angezeigt sind. Diese Veröffentlichung erörtert die piezoaktiven Scherparameter für Schnittwinkel, wobei die Scherung für Volumenwellenvorrichtungen statt für SAW-Vorrichtungen ist.
• ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Die Erfindung, wie sie in den angefügten Ansprüchen beansprucht wird, ist eine akustische Oberflächenwellenvorrichtung (S.A.W.).
• Die Verwendung von Langasit bietet einen erniedrigten Ausbreitungsverlust im Vergleich mit Quarz (bis zu 1 dB/μs bei der Frequenz 1 GHz). Um den Wandlungsverlust zu reduzieren, werden die Euler-Winkel, die die Orientierung des Substrates definieren, wie folgt gewählt: Φ = 90°, θ = 10° und Ψ = 0°.
• Die folgenden Nachteile in den bekannten Vorrichtungen beinhalten eine schlechte Temperaturstabilität (der Temperaturkoeffizient = 12 × 10^–6) und einen hohen Wandlungsverlust, einen hohen Strahlsteuerverlust und einen hohen Beugungsverlust, die durch die elektromechanische Kopplung k_s ², PFA bzw. den Anisotropieparameter definiert werden. Für die erwähnte Vorrichtung ist k_s ² = 0,25%, Φ = –5,7% und γ = –2,859%.
• Die vorliegende Erfindung ist auf die Reduzierung von Einfügungsverlusten und das Verbessern der Temperaturstabilität gerichtet.
• Dieser Zweck wird wie folgt erzielt: Die Oberfläche des Langasitsubstrates ist senkrecht zu der Z'-Achse, die Elektroden der IDTs sind senkrecht zu der X'-Achse und parallel zu der Y'-Achse. Die X'-, Y'-, Z'-Achsen sind durch die Euler-Winkel in Bezug auf die kristallographischen Achsen X, Y, Z von Langasit definiert – der Winkel Φ liegt in dem Bereich von –15° bis 10°, der Winkel θ liegt in dem Bereich von 120° bis 165° und der Winkel Ψ liegt in dem Bereich von 20° bis 45°.
• KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
• 1 zeigt schematisch die Substratachsen X', Y' und Z' und die Kristallachsen X, Y und Z zusammen mit den Euler-Winkeln, die die relative Orientierung von X, Y und Z gegenüber X', Y' und Z' beschreiben,
• 2 ist eine perspektivische Ansicht einer SAW-Vorrichtung, die Interdigitalwandler darstellt, die auf einer Langasit-Substratoberfläche lokalisiert sind,
• 3 stellt SAW-Parameter (Geschwindigkeit, Leistungsflußwinkel, elektromechanischer Kopplungskoeffizient und Temperaturkoeffizient) über dem Ausbreitungswinkel Ψ für verschiedene Werte von θ dar, und
• 4 stellt die SAW-Parameter von 3 über Ψ für θ = 45° für verschiedene Werte von Φ dar.
• BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
• Der Kristallschnitt von Langasit mit den Euler-Winkeln Φ = –1%, θ = 135,6° +/– 10% und Ψ = 24,1° +/– 8° stellt eine verbesserte Leistung für SAW-Vorrichtungen zur Verfügung. Genauer ausgedrückt stellt der Kristallschnitt eine nahezu gleichzeitige Optimierung der drei kritischen SAW-Ausbreitungsparameter zur Verfügung und einen günstigen Wert eines vierten Parameters. Dieser vierte Parameter ist die Kopplungskonstante k², die zwischen 0,25 und 0,35%, im Vergleich zu 0,12% für einen ST-Quarzkristall variiert. Die drei SAW-Ausbreitungsparameter sind PFA, γ und TCD, was der Leistungsflußwinkel, der Beugungskoeffizient bzw. die Temperaturkoeffizientenverzögerung ist. PFA ist ebenso bekannt als der Strahlsteuerwinkel und ist der Winkel zwischen dem SAW-Wellenvektor, der normalerweise senkrecht auf den Abgriffselektroden steht, und der Richtung des Leistungsflusses. Idealerweise sollte PFA Null sein. γ ist ein Maß der Beugung oder Strahlspreizung. Normalerweise wird sich das Strahlprofil, wenn sich eine SAW auf einem Substrat ausbreitet, verändern und sich aufweiten. Diese Strahlaufweitung bewirkt einen Beugungsverlust und eine Störung der Filterantwort. Für isotropische Materialien ist der Wert von γ = 0 und die Beugung ist ein mäßig ernstes Problem. Die Beugung wird minimiert, wenn γ = –1, und dies ist der Fall für YZ LiNbO₃ und einen speziellen MDC (minimalen Beugungsschnitt) von LiTaO₃. Für ST-Quarz ist γ = +0,38 und die Beugung ist schlechter als im isotropischen Fall. Es gibt einen Winkelbereich innerhalb des benannten Bereiches dieser Veröffentlichung, für den γ = –1 ist, was ideal ist. In ähnlicher Weise gibt es einen Winkelbereich, in dem TCD Null ist (TCD ist die relative Veränderung der Verzögerung pro °C). Die idealen Parameterwerte werden für jeden Parameter innerhalb des begrenzten Winkelbereichs dieser Veröffentlichung erhalten, da jedoch die Winkel, die mit den Werten verknüpft sind, einen geometrischen Ort von Punkten in einem zweidimensionalen Winkelraum (über θ und Ψ) bilden, gibt es keinen Punkt, an dem sich die drei Orte schneiden. Dies bedeutet, daß es möglich ist, eine ideale Leistung in zwei der drei Parameter, jedoch nicht in allen drei Parametern zu erzielen. Daher wäre innerhalb dieses Bereiches die optimale Wahl der Winkel immer noch von der Anwendung abhängig und tatsächlich gibt es Zwischenpunkte, die das Problem hinsichtlich aller drei Parameter minimieren. Dies ist der Grund für die Spanne der Winkel in dieser Veröffentlichung.
• Es herrscht manchmal Verwerrung über die Verwendung der Euler-Winkel, so daß eine Beschreibung in Worten angemessen ist.
• Man betrachte einen Umriß eines Wafers auf einer Fläche senkrecht zu der Z'-Achse. Nun konstruiere eine Fläche entlang einer Kante des Wafers senkrecht zu der X'-Achse. Die Richtung der SAW-Ausbreitung ist parallel zu der X'-Achse. Nun nimmt man an, daß die Kristallachsen X, Y, Z mit den Umrißachsen des Wafers X', Y' bzw. Z' zusammenfallen. Ohne Drehung wird der Wafer als Z-geschnitten (der Wafer ist mit der polierten Fläche senkrecht zu Z geschnitten) und X-ausbreitend (die SAW breitet sich in einer Richtung parallel zu der X-Achse aus) erachtet. Mit jeder nachfolgenden Drehung werden die Wafer-Achsen X', Y', Z' gedreht und es wird angenommen, daß die Kristallachsen X, Y, Z fixiert bleiben. Nun betrachte man beispielhaft die Euler-Winkel (Φ, θ, Ψ = 0°, 135°, 28°), was ein Fall nahe der Mitte des bestimmten Bereiches ist. Die erste Drehung würde um die Achse Z' (X' zu Y') um den Winkel Φ drehen. Da Φ = 0°, gibt es keine Drehung für diesen Fall. Die nächste Drehung findet um die "neue" X'-Achse (die "neuen" Achsen sind immer mit dem Wafer verbunden, so daß jede Drehung um θ (was 135° ist) um eine Waferachse erfolgt, die alle vorherigen Drehungen beinhaltet) (Y' in Richtung von Z' für eine positive Winkeldrehung). Schließlich drehe um Z' (X' in Richtung Y') um Ψ, was in diesem Fall 28° ist.
• Eine Hochfrequenz-SAW-Vorrichtung wird unter Bezug auf die 1 und 2 beschrieben. Die 3 stellt die SAW-Geschwindigkeit, PFA, die elektromechanische Kopplung k_s ² und den Temperaturkoeffizienten über dem Euler-Winket Ψ für einige Werte der Winkel θ und für Φ = 0° dar. Die Geschwindigkeit Φ, k_s und der Temperaturkoeffizient über Ψ für einige Werte von Φ und für θ = 145° sind in 4 dargestellt.
• Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine SAW-Vorrichtung, die ein Langasitsubstrat (1) und IDTs (2), (3) und, sofern notwendig, reflektierende Elektroden (6) aufweist. Die Normale Z' zu der Substratoberfläche, die Normale X' zu den Elektroden 4, 5, 6, die beispielhaft dargestellt sind und die Achse Y' (parallel zu den Elektroden) sind in Bezug auf die kristallographischen Achsen wie folgt definiert: = –15° bis 10°, θ = = 120° bis 165°, Ψ = 20° bis 45°, wobei Φ, θ, Ψ Euler-Winkel sind.
• Φ ist der Winkel zwischen der kristallographischen X-Achse und der Hilfsachse X'', was die Drehachse der Ebene XY (bis zu der erforderlichen Orientierung der Substratoberfläche) ist.
• θ ist der Winkel zwischen der Z-Achse und der Normalen Z' auf der Substratoberfläche (1).
• Ψ ist der Winkel zwischen der X''-Achse und der Achse X', X' liegt senkrecht zu den Elektroden der IDTs (2), (3).
• Die SAW-Vorrichtung arbeitet wie folgt. Wenn eine Spannung an den IDT (2) angelegt wird, wird eine akustische Oberflächenwelle in dem Substrat erzeugt und der Energiefluß breitet sich in der X'-Richtung aus (der Winkel zwischen X'' und X' = Ψ). Die SAW wird von dem Ausgangs-IDT erfaßt und in die Ausgangsspannung umgewandelt. Der Einfügungsverlust der SAW-Vorrichtung folgt aus einer Anzahl von Faktoren (Bidirektionalität wird hier nicht betrachtet): Wandlerverlust a_t = a_t1 + a_t1 des Eingangs- und Ausgangs-IDTs, definiert durch den elektromechanischen Kopplungsausbreitungsverlust a_P in dem Substrat, den Beugungsverlust a_d' und den Strahlsteuerungsverlust a₀.
• Daher wird der Einfügungsverlust wie folgt definiert: aL = aT1 + aT2 + aP + ad + a0, dB
• Jede Komponente des Einfügungsverlusts hängt von elektrophysikalischen Parametern des Substrates und der geometrischen Parameter der IDTs ab.
• Der Wandlungseinfügungsverlust a_TI ist invers zu dem elektromechanischen Kopplungskoeffizienten für ein IDT mit N Paaren von Elektroden, die durch einen Induktor an die Zentralfrequenz angepaßt sind: aTI = –10 lg [2b/(1 + b)2], dB, wobei b = G₀/G_a; G₀ – Lastkonduktanz; G_a – IDT-Admittanz. Beispielsweise ist die Admittanz eines nicht apodisierten IDT an der Zentralfrequenz f₀ definiert als: Ga = 8ks 2f0CsN2W wobei C_s = 2(∊^T _pr + 1)(6,5)d_n ² + 1,08d_n + 2,37)10^–12 ; F/m – Kapazität eines Elektrodenpaares der
  Einheitslänge; ϵ^T _pr – Dielektrizitätskonstante, W – Apertur; N – Anzahl von Elektrodenpaaren, die wie folgt durch die spezifizierte Bandbreite definiert ist: N = 0,632 (Δf_–3/f₀), wobei (Δf_–3) auf eine 3dB-Bandbreite normalisiert ist.
• Der Ausbreitungsverlust ist proportional zu dem Abstand zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangs-IDT: aP = bf2 + df, dB/μsec, wobei b, c – Konstanten des Substratmaterials sind; f – Betriebsfrequenz, GHz.
• Der Strahlsteuerverlust ist proportional zum Winkel: a0 = –20 lg (1 – BtgΦ), dB, wobei B – geometrischer Parameter, der gleich I/w; I – Abstand zwischen den IDT-Zentren; W – Apertur.
• Der Beugungsverlust im Fresnel-Bereich ist wie folgt definiert [4]: ad = –10 lg[∫+1/21/2 u(W, y)dy], dB, wobei Re u(W, y) = Ci(α1) – Ci(α2), Im u(W, y) – Si(α2) – Si(α1), a1 = πW2(y + 1/2)2/[|1 + γ|1λ], a2 = πW2(y – 1/2)2/[|1 + γ|1λ], C_i(α) und S_i(α) Fresnel-Integrale; γ – Anisotropieparameter des Substratmaterials in der Ausbreitungsrichtung; λ – Wellenlänge. Der Beugungsverlust hängt von dem Vorzeichen und dem Wert von y ab und ist minimal, wenn γ = –1, was Schnitten mit Autokollimation entspricht.
• Der Einfügungsverlust in einer Vorrichtung kann somit durch Auswählen einer Orientierung eines Substrates mit hoher elektromechanischer Kopplung, niedrigem Strahlsteuerwinkel, Anisotropieparameter (nahezu –1) reduziert werden. Für einen typischen Wert für die IDT-Apertur, W = (20–80) λ und dem Abstand zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangs-Transducer I = (200–300) λ, ist der Beugungsverlust mit der Störung der Form des akustischen Strahls verknüpft und überschreitet nicht 1,6 dB [1]. Daher hängt der Einfügungsverlust der Vorrichtung hauptsächlich von dem Wandlungsverlust und dem Strahlsteuerverlust ab.
• Es sollen nun die Vorteile der vorgeschlagenen Vorrichtung im Vergleich zu dem aus [2] bekannten abgeschätzt werden.
• Die SAW-Ausbreitungsparameter des Vorrichtungsprototyps mit der Orientierung (90°, 10°, 0°) sind wie folgt: Temperaturkoeffizient = 12·10^–6(1/°C), k_s ² = 0,26%,PFA = –5,7°.
• Wie in den 3 und 4 in der vorgeschlagenen Vorrichtung, die auf Langasit basiert, gezeigt ist, überschreitet der Temperaturkoeffizient für irgendwelche Euler-Winkel innerhalb der gewählten Grenzen –15°≤ Φ ≤ +10°, 120° ≤ θ ≤ 165°, 20° ≤ Ψ ≤ 45° nicht 10·10^–6(1/°C) und für die Orientierung (0°, 144°, 22,75°) ist er nahe Null.
• Als Konsequenz ist die Temperaturstabilität verglichen mit der bekannten Vorrichtung verbessert.
• Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, ist in der vorgeschlagenen Vorrichtung PFA geringer als 5° und der elektromechanische Kopplungskoeffizient ist größer als 0,2% mit einem maximalen Wert von 0,45%. Folglich ist auf dem größten Teil der vorgeschlagenen Orientierung der elektromechanische Kopplungskoeffizient k_s größer als in der Vorrichtung und der Winkel Φ ist geringer als der der Vorrichtung. Dies führt zu einem verringerten Wandler- und Strahlsteuerverlust. In manchen Fällen für 80° ≤ Ψ ≤ 45°, ist k_s ² etwas kleiner als der des Prototyps (0,2% < k_s ² < 0,26%), was durc einen verringerten Strahlsteuerverlust kompensiert wird.
• Folglich ist es für jeden Wert von jedem Euler-Winkel innerhalb der vorgeschlagenen Gruppe von Orientierungen immer möglich, solche Werte von zwei anderen Winkeln zu finden, so daß ihre Kombination die verbesserte Temperatur und Stabilität und die verringerten Einfügungsverluste im Vergleich mit dem Prototyp zur Verfügung stellt.
• Daher wird das gewünschte Ergebnis in der vorgeschlagenen Vorrichtung erzielt.
• Man betrachte beispielsweise einen Filter für drahtlose Funktelefone (Europäischer Standard DCT) für mittlere Frequenzen f₀ = 110,6 MHz mit einer Bandbreite Δf_0-3 = 0,965 MHz oder (Δf_–3/f₀) = 0,88%. Das Langasitsubstrat wird verwendet mit einer Orientierung, die durch die Euler-Winkel (0°, 146°, 22,5°) und die folgenden Parameter definiert wird: k_s ² = 0,42%, PFA 0,9°, Temperaturkoeffizient = 2·10^–6(1/°C). Mit der Anzahl der Elektroden von jedem IDT nahe dem optimalen Wert N = 72 (was einen minimalen Wandlungsverlust zur Verfügung stellt, wenn der Lastwiderstand 50 Ohm, die Apertur W = 3,5 und der Abstand zwischen den IDTs I = 10 mm beträgt), ist der Wandlungsverlust der vorgeschlagenen Vorrichtung nahe Null (Bidirektionalität wird nicht betrachtet) und der Strahlsteuerverlust beträgt 0,4 dB.
• Für eine Vorrichtung mit ähnlichen geometrischen Parametern sind die Werte des Wandlungs- und Strahlsteuerverlusts 0,6 dB bzw. 2,9 dB. Die Verstärkung in dem Einfügungsverlust beträgt somit 3,1 dB. Weiterhin ist die Temperaturstabilität beachtlich besser als die des Prototyps.
• Als ein weiteres Beispiel betrachte man einen Hochfrequenzfilter für die Auswahl von Trägerhochfrequenzen in Funktelefonen (Europäischer Standard DECT). Die Betriebsfrequenz beträgt f₀ = 1,89 GHz, die Bandbreite Δf_–3 = 20 MHz oder (Δf_–3/f₀) ≈ 1%. Für N = 65, einer typischen Apertur W = 0,14 mm (100 λ, dem Abstand zwischen den IDT-Zentren I = 1 mm und der Substratorientierung, die durch die Euler-Winkel (0°, 144°, 22,75°) definiert wird, mit den Parametern: k_s ² ≈ 0,37, PFA ≈ 0°, Temperaturkoeffizient ≈ 0 (1/°C), beträgt der Strahlsteuerverlust Null und der Wandlungsverlust beträgt 1,2 dB (die Bidirektionalität wird nicht betrachtet).
• Für die Vorrichtung mit ähnlichen geometrischen Parametern betragen der Strahlsteuerverlust und der Wandlungsverlust 2,6 dB bzw. 10,8 dB. Die Verstärkung in dem Einfügungsverlust beträgt 12,2 dB. Darüber hinaus ist die Temperaturstabilität verbessert.
• Es ist erwähnenswert, daß die vorher erwähnten Niedrigverlustfilter nicht auf Basis von ST-Quarz konstruiert werden können.
• Während spezifische Ausführungsformen der Erfindung hier im Detail beschrieben wurden, versteht es sich, daß verschiedene Modifikationen von den hier beschriebenen spezifischen Details durchgeführt werden können, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, wie er in den angefügten Ansprüchen ausgeführt wird.
• Nachdem nun die Erfindung, die Konstruktion, der Betrieb und die Verwendung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung und die vorteilhaften neuen und nützlichen Ergebnisse, die hiermit erzielt wurden, beschrieben wurden, werden die neuen und nützlichen Konstruktionen, Verwendungsverfahren und geeigneten mechanischen Äquivalente, die sich dem Fachmann erschließen, in den angefügten Ansprüchen ausgeführt.

Claims (2)

1. Akustische Hochfrequenz-Oberflächenwellenvorrichtung (SAW), die ein Lanthangalliumsilicat- (Langasit-) Substrat aufweist mit ineinandergreifenden Eingangs- und Ausgangswandlern (2, 3) auf einer Oberfläche für das Starten und Erfassen von akustischen Oberflächenwellen, wobei eine Ausbreitungsrichtung der Oberflächenwelle entlang einer X'-Achse ist, wobei das Substrat weiterhin eine Z'-Achse hat, die senkrecht auf der Oberfläche steht und eine Y'-Achse hat entlang der Oberfläche und senkrecht zu der X'-Achse und wobei das Substrat charakterisiert ist durch: eine kristallographische Orientierung der Achsen X', Y', Z', die durch Eulerwinkel (Φ, θ, Ψ ) definiert werden mit einem Winkel Φ, der von –15° bis +10° reicht, einem Winkel θ , der von 120° bis 165° reicht und einem Winkel Ψ , der von 20° bis 45° reicht, wobei der Leistungsflußwinkel (PFA) der Vorrichtung geringer als 5° ist, wobei der elektromechanische Kopplungskoeffizient größer als 0,2% ist und der Temperaturkoeffizient 10 × 10^–6 pro °C nicht überschreitet.
2. Akustische Hochfrequenz-Oberflächenwellenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Substrat einen Beugungskoeffizienten γ mit einem Wert gleich –1 hat.