FR2509927A1 - Element a onde elastique de surface - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN ELEMENT A ONDE ELASTIQUE DE SURFACE. SELON L'INVENTION, IL COMPREND UN SUBSTRAT EN SILICIUM 4 ORIENTE SUIVANT LE PLAN 110; UNE COUCHE D'OXYDE DE ZINC 5 TIREE SUR LE SUBSTRAT; ET DES ELECTRODES 6, 7 FORMEES SUR LA COUCHE D'OXYDE DE ZINC. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A LA TRANSMISSION DES SIGNAUX.
Description
La présente invention se rapporte à un élément à onde élastique de surface
ayant une structure pouvant
fonctionner avec une forte efficacité.
Récemment, on a largement développé divers éléments à onde élastique de surface (SEW), utilisant une onde élastique de surface qui se propage le long de la surface d'un matériau élastique Cela a pour raison que 1) une onde élastique de surface est une vague qui-se propage très précisément le long de la surface d'un matériau, 2) sa vitesse de propagation est de l'ordre de 10-5 fois celle d'une onde électromagnétique, ce qui permet une miniaturisation et une forte concentration de l'élément et 3) on peut s'attendre à réaliser un nouvel élément combiné
avec un circuit intégré.
La figure 1 montre un exemple d'éléments conven-
tionnels à onde élastique de surface o le repère 1 désigne un substrat monocristallin piézo-électrique fait en Li Nb O 3 et 2 et 3 désignent des électrodes en peigne prévues sur le substrat 1, l'une des électrodes,2, par exemple, servant d'électrode d'entrée tandis que l'autre électrode 3 sert d'électrode de sortie L'onde élastique de surface excitée par l'électrode d'entrée 2 se propage le long du substrat monocristallin piézo-électrique en
Li Nb O 3 1, et sort par l'électrode de sortie 3.
L'élément à onde élastique de surface ayant cet agencement, du fait du fort coefficient de couplage électromécanique K, quand il est adopté dans des filtres et autres, ayant des électrodes en peigne, présente divers avantages comme la réalisation de caractéristiques de bande large, une facilité d'adaptation, une réduction de la perte d'insertion, une réduction du nombre des dents des électrodes en peigne, une miniaturisation de l'élément
avec pour résultat une réduction du prix de production.
Cependant, une telle structure d'un substrat fait en
Li Nb O 3 présente l'inconvénient que la vitesse de propaga-
tion et le coefficient de couplage électromécanique de l'élément sont sensiblement fixes selon la direction de l'alignement cristallin de la surface du substrat et la direction de la propagation de l'onde élastique de surface
déterminée par la direction de l'alignement cristallin.
Afin d'éliminer l'inconvénient et d'obtenir les caractéristiques de flexibilité, on a proposé par exemple,
un élément d'oxyde de zinc/silicium Cependant, le coeffi-
cient de couplage électromécanique K ne peut être amélioré
même par un tel élément en comparaison au substrat mono-
cristallin en Li Nb O 3 La présente invention a par conséquent pour objet
de résoudre les problèmes conventionnels ci-dessus mention-
nés. A cette fin, la présente invention concerne un
élément à onde élastique de surface o une couche piézo-
électrique comprenant une couche d'oxyde de zinc est formée sur une plaque de silicium, en tant que matériau de substrat, qui est coupée selon une surface parallèle à la surface ( 110) (silicium orienté ( 110)) ou autres surfaces etune couche diélectrique est interposée entre la plaque
de silicium et la couche piézo-électrique si nécessaire.
Selon la présente invention, on prévoit un élément à onde élastique de surface (SEW) qui comprend un substrat en silicium orienté selon le plan
( 110);
une couche d'oxyde de zinc tirée sur le substrat: et des électrodes formées sur la couche d'oxyde de zinc. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci
apparaîtront plus clairement au cours de la description
explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: la figure 1 montre une vue en coupe illustrant un élément conventionnel; les figures 2 et 3 montrent des vues en coupe illustrant des modes de réalisation selon la présente invention; la figure 4 montre une courbe caractéristique des modes de réalisation des figures 2 et 3; la figure 5 montre un vue en coupe illustrant un autre mode de réalisation de l'élément selon la présente invention; la figure 6 montre une courbe caractéristique du mode de réalisation de la figure 5; les figures 7, 9 et 10 montrent des vues en coupe illustrant d'autres modes de réalisation selon la présente invention; les figures 8 et 11 montrent des courbes caractéristiques des modes de réalisation des figures 7, 9 et 10; les figures 12, 14, 16, 18, 20, 22 et 23 montrent des vues en coupe d'autres modes de réalisation selon l'invention; les figures 13, 15, 17, 19,21 et 24 montrent des courbes caractéristiques des modes de réalisation représentés sur les figures ci-dessus mentionnées; les figures 25, 27, 29, 30 et 31 montrent des vues en coupe illustrant d'autres modes de réalisation selon l'invention; les figures 26 et 28 montrent des courbes caractéristiques des modes de réalisation representés sur les figures ci-dessus mentionnées; les figures 32, 34, 36 et 37 montrent des vues en coupe illustrant d'autres modes de réalisation selon l'invention; les figures 33 et 35 montrent des courbes caractéristiques des modes de réalisation des figures 32, 34, 36 et 37; les figures 38, 40, 42 et 43 montrent des vues en coupe illustrant d'autres modes de réalisation selon l'invention; et les figures 39 et 41 montrent des courbes caractéristiques des modes de réalisation des figures 38,
, 42 et 43.
La présente invention sera maintenant décrite en détail et en se référant aux modes de réalisation préférés illustrés sur les dessins La figure 2 montre une vue en coupe illustrant un mode de réalisation d'un élément SEW selon l'invention, o le repère 4 désigne un substrat en silicium orienté suivant le plan ( 110), le repère 5 est une couche d'oxyde de zinc formée de façon que l'axe piézo-électrique soit placé verticalement sur la surface du substrat en silicium 4 et les repères 6 et 7 sont des électrodes en peigne prévues à la surface de la couche 5
d'oxyde de zinc.
La figure 3 montre un autre mode de réalisation selon l'invention o le repère 8 désigne une couche diélectrique faite d'une couche de bioxyde de silicium, par exemple, et qui est interposée entre le substrat en silicium 4 et la couche d'oxyde de zinc 5 La couche de bioxyde de silicium-peut être tirée en donnant, au substrat en silicium 4, un traitement thermique dans une atmosphère oxydante. Les éléments SEW des figures 2 et 3 sont fabriqués
selon le processus qui suit.
D'abord, on prépare le substrat en silicium orienté suivant le plan ( 110) La couche 5 d'oxyde de zinc ayant 6,8/ -d'épaisseur et l'orientation de l'axe c est alors formée sur le substrat en silicium 4 par un procédé de pulvérisation à haute fréquence Dans le cas du mode de réalisation représenté sur la figure 3, une couche diélectrique 8 faite de bioxyde de silicium est au préalable formée sur le substrat en silicium 4 par le traitement thermique décrit ci-dessus Ensuite, une couche d'aluminium est formée à travers toute la couche d'oxyde de zinc 5 par
le procédé de pulvérisation en courant continu et séquen-
tiellement est partiellement retirée par procédé de photo-
attaque afin de former des électrodes en peigne 6 et 7 dont l'électrode 6 est utilisée comme électrode d'entrée et l'autre électrode 7 sert d'électrode de sortie Dans ce cas, chaque dent des électrodes en peigne/ a environ 6
de large et le pas des électrodes est de l'ordre de 24,È -.
L'électrode d'entrée 6 de l'élément à onde élastique de surface fabriqué selon le processus ci-dessus mentionné est pourvue d'un signal qui produit une onde de Sezawa en tant qu'onde élastique de surface qui se propage d'un circuit générateur de signaux approprié G (non représenté dans les modes de réalisation qui suivent), par exemple,dansla direction de l'axe t 001 l de la couche 5 d'oxyde de zinc, et qui est excitée par le signal En conséquence, l'onde élastique de surface se propage le long de la surface de la couche d'oxyde de zinc 5 pour atteindre
l'électrode de sortie 7.
La figure 4 montre les courbescaractéristiquesde l'élément selon les modes de réalisation des figures 2 et 3, o l'axe des abscisses représentent la valeur obtenue en substituant l'épaisseur standardisée h dans la formule 2 "rh/ k ( X = longueur d'onde de SEW) tandis que l'axe des ordonnées représente la valeur au carré K 2 du
coefficient de couplage électromécanique K, en pourcentage.
Quand la conductivité électrique à la limite entre le substrat en silicium 4 et la couche d'oxyde de zinc 5 est élevée dans la structure représentée sur la figure 2 et quand la conductivité électrique à la surface du substrat en silicium 4 est élevée et que l'épaisseur H de la couche diélectrique 8 est plus faible que l'épaisseur h de la couche d'oxyde de zinc 5 dans la structure de la figure 3, la caractéristique varie comme le montre la courbe A 1 de la figure 4 Par ailleurs, la courbe Ai est celle d'une onde de Sezawa parmi des ondes élastiques de surface La ligne droite Bl montre la caractéristique de K obtenue en utilisant un substrat de Li Nb O 3 pour atteindre la
valeur maximum de 5,5 %.
Comme-cela est apparent par la caractéristique représentée sur la figure 4, si on laisse l'onde élastique de surface se propager dans la direction de l'axe o 001 o à la surface de la couche 5 d'oxyde de zinc, un coefficient de couplage électromécanique suffisamment important pour réaliser une forte efficacité de l'élément peut être obtenu en déterminant l'épaisseur h de la couche 5 d'oxyde
de zinc pour répondre à la relation 0,9 < 2 Ir h /A < 3,0.
Par exemple, si l'on a choisi l'abscisse 2 <h T'h/" à 1,78, on obtient une valeur de K 2 atteignant 6 % Cette
valeur est sensiblement égale à la valeur théorique.
Le coefficient de couplage électromécanique K peut être déterminé comme on le souhaite en faisant varier l'épaisseur h de la couche 5 d'oxyde de zinc, l'orientation du substrat en silicium 4, l'axe de propagation de l'onde
élastique de surface et ainsi de suite.
La couche diélectrique 8 interposée entre le substrat en silicium 4 et la couche d'oxyde de zinc 5 sert à stabiliser les caractéristiques superficielles du substrat en silicium 4, étant ainsi efficace pour réaliser
un fonctionnement stable de l'élément.
La figure 7 montre une vue en coupe illustrant un
autre mode de réalisation de l'élément SEW selon l'inven-
tion, o les mêmes repères que ceux de la figure 2 dési-
gnent des pièces identiques ou semblables Le repère 5 A indique une couche d'oxyde de zinc formée de façon à couvrir totalement les électrodes d'entrée et de sortie en peigne' 6 et 7 qui sont formées sur le substrat en silicium 4 et de façon que son axe piézo-électrique s'étende perpendiculairement à la surface du substrat en
silicium 4.
La figure 8 montre la courbe caractéristique obtenue par le mode de réalisation de la figure 7 La valeur de K 2 varie comme le montre la courbe A 2 en réponse à la variation de l'épaisseur h de la couche d'oxyde de zinc 5 A Cette courbe A 2 se rapporte également
à l'onde de Sezawa.
La courbe B 2 montre les caractéristiques de K 2 que l'on obtient quand l'onde de Sezawa est excitée dans la direction de l'axe l 001 J du silicium en utilisant un
substrat en silicium orienté selon le plan ( 100).
Comme cela est apparent par les caractéristiques de la figure 8, quand l'onde élastique de surface se propage dans la direction de l'axe l 001 l du silicium, on peut obtenir un coefficient de couplage électromécanique suffisamment important pour réaliser une forte efficacité de l'élément, en déterminant l'épaisseur h de la couche d'oxyde de zinc 5 A pour répondre à l'expression
1,2 < 26 Jh/ C_ 3,0.
La figure 9 montre un autre mode de réalisation selon l'invention o est formée une couche diélectrique 8 en bioxyde de silicium, par exemple, à la surface de la couche d'oxyde de zinc 5 A. La figure 10 montre une vue en coupe illustrant un autre mode de réalisation de l'élément SEW selon l'invention, o une couche métallique 15 est formée sur la couche d'oxydé de zinc 5 A. Quand on excite l'onde de Sezawa, sorte d'onde élastique de surfacedans la direction de l'axe l 001 l du silicium à travers l'électrode d'entrée 6 de l'élément SEW comme construit ci-dessus, on obtient les caractéristiques montrées sur la figure 11 Si l'épaisseur H de la couche métallique 15 de la figure 10 est suffisamment faible en comparaison à la longueur d'onde de l'onde élastique de surface, la valeur de K 2 varie comme le montre la courbe A 3 en réponse à la variation de l'épaisseur h de la couche 5 A d'oxyde de zinc La courbe A 3 se rapporte également à l'onde de Sezawa, sorte d'onde élastique de
surface.
La courbe B 3 montre la caractéristique de K que l'on obtient quand on utilise le substrat en silicium orienté suivant le plan ( 100) et que l'on excite l'onde
de Sezawa tlws 1 E eirection de l'axe l 0013 de dilicium.
Comme cela est apparent par la courbe de la figure 11, quand l'onde élastique de surface se propage dans la direction de l'axe 1001 l du silicium, un coefficient de couplage électromécanique suffisamment importante pour réaliser une forte efficacité de l'élément peut être obtenu, en déterminant l'épaisseur h de la couche 5 A d'oxyde de zinc pour répondre à la relation 1,0 /, 2 XT h/ X< 2,6. La couche métallique 15 ne doit pas couvrir toute la couche d'oxyde de zinc 5 A, il est suffisant qu'elle couvre au moins les parties se trouvant juste au-dessus de la profondeur d'intersection des électrodes en peigne
6 et 7 l'une avec l'autre.
Avec cet agencement, le coefficient de couplage électromécanique K peut être déterminé comme on le souhaite en faisant varier l'épaisseur h de la couche 5 A d'oxyde de zinc, l'orientation du substrat en silicium 4, l'axe de propagation de l'onde élastique de surface et autres. La figure 12 montre une vue en coupe illustrant un mode de réalisation de l'élément SEW selon l'invention, o les mêmes repères que ceux de la figure 2 désignent des pièces semblables ou identiques Le repère 4 A désigne
un substrat en silicium orienté suivant le'plan ( 100).
Cet élément est fabriqué selon le processus qui suit. Le substrat en silicimm 4 A orienté suivant-le
plan ( 100) est préparé et une couche d'oxyde de zinc 5 qui-
a 4-11 ban d'épaisseur et qui est orientée suivant l'axe c, est tirée sur le substrat en silicium 4 A par le procédé de pulvérisation à haute fréquence Une couche d'aluminium est tirée sur toute la couche d'oxyde de zinc 5 par le procédé de pulvérisation en courant continu, et ensuite elle est partiellement retirée pour former les électrodes en peigne 6 et 7 dont l'électrode 6 est utilisée comme électrode d'entrée tandis que l'autre électrode 7 sert d'électrode de sortie Dans ce cas, chaque dent des électrodes 6 et 7 a 3-9,<_ de large et le pas des
électrodes est de 12-38,,&.
A travers l'électrode d'entrée 6 de l'élément SEW tel que construit cidessus, une onde de Sezawa, sorte d'onde élastique de surface, est excitée dans la direction de l'axe E 011 l du silicium En conséquence, l'onde élastique de surface se propage le long de la surface de la couche d'oxyde de zinc 5 pour atteindre l'électrode de
sortie 7.
La figure 13 montre les caractéristiques obtenues par le mode de réalisation de la figure 12 Quand la conductivité électrique à proximité de la limite entre le substrat en silicium 4 A et la couche d'oxyde de zinc 5 de la figure 12 est élevée, les caractéristiques varient comme le montre la courbe A 4 de la figure 13 La courbe AA 4 se rapporte également à l'onde de Sezawa La ligne droite B 4 montre la valeur maximum de 5,5 % pour K 2 que l'on obtient quand on utilise un substrat en Li Nb O 3 Comme cela est apparent des caractéristiques représentées sur la figure 13, quand l'onde élastique de surface se propage dans la direction de l'axe l 001 ldu silicium, un coefficient de couplage électromécanique suffisamment important pour obtenir une forte efficacité de l'élément peut être obtenu, en déterminant l'épaisseur h de la couche d'oxyde de zinc 5 pour répondre à la
relation 0,9 < 24 i-h/l < 3,5.
La figure 14 montre un autre mode de réalisation selon l'invention, o est formée une couche diélectrique 8 en bioxyde de silicium, par exemple sur le substrat 4 A en silicium orienté suivant le plan ( 100), en oxydant le
substrat en silicium.
Quand on excite l'onde de Sezawa, sorte d'onde élastique de surface, à travers l'électrode d'entrée 6 de l'élément SEW tel qu'agencé ci-dessus selon la direction de l'axe lCo'j, on obtient les caractéristiques de la figure 15 Quand la conductivité électrique à la surface du substrat en silicium 4 A est élevée et que l'épaisseur H de la couche diélectrique 8 est faible en comparaison à l'épaisseur h de la couche 5 d'oxyde de zinc sur la figure 14, les caractéristiques varient comme le montre la courbe A 5 de la figure 15 La courbe A 5 se rapporte également à l'onde de Sezawa La ligne droite B 5 montre la valeur maximum de K que l 'on obtient quand on utilise un substrat en Li Nb O 3 Comme cela est apparent par les caractéristiques de la figure 15, quand l'onde élastique de surface se propage selon la direction de l'axe l 011 l du silicium, un coefficient de couplage électromécanique suffisamment élevé pour atteindre une forte -efficacité de l'élément peut être obtenu en déterminant l'épaisseur h de la couche d'oxyde de zinc 5 pour répondre à la relation
0,9 C< 2 r h/ A < 3,5.
La figure 16 montre un autre mode de réalisation selon l'invention o une couche métallique 15 est formée * 15 sur le substrat en silicium 4 A orienté suivant le plan
( 100).
Quand on excite l'onde de Sezawa, par l'électrode d'entrée 6 de l'élément SEW tel que construit ci-dessus, dans la direction de l'axe f 0113 du silicium, on obtient les caractéristiques montrées sur la figure 17 Quand l'épaisseur H' de la couche métallique 15 est suffisamment faible en comparaison à la longueur d'onde de l'onde élastique de surface dans le mode de réalisation de la figure 16, les caractéristiques varient comme le montre la courbe A 6 sur la figure 17 La courbe A 6 se rapporte
également à l'onde de Sezawa.
La courbe B 6, montre les caractéristiques de K 2 que l'on obtient quand on utilise un substrat en silicium orienté suivant le plan ( 100) et quand on excite l'onde
de Sezawa dans la direction de l'axe l 0013.
Comme cela est apparent par les caractéristiques de la figure 17, quand l'onde élastique de surface se propage dans la direction de l'axe lO 11 l du silicium, un fort coefficient de couplage électromécanique, suffisamment important pour atteindre une forte efficacité de l'éléments peut être obtenu en déterminant l'épaisseur h de la couche 5 d'oxyde de zinc pour répondre à la relation -
0,9 4 2 W h/ A < 3,5.
La figure 18 montre un autre mode de réalisation de la présente invention o une couche 5 d'oxyde de zinc est tirée sur le substrat 4 A en silicium orienté suivant le plan ( 100) et des électrodes en peigne 6 et 7 sont formées
sur la couche d'oxyde de zinc 5.
Quand on excite l'onde de Sezawa, sorte d'onde élastique de surface, dans la direction de l'axe l 011 J du silicium, par l'électrode d'entrée 6 de l'élément SEW tel que construit ci-dessus, on obtient les caractéristiques représentées sur la figure 19 La valeur de K 2 varie comme le montre la courbe A 7 en réponse à l'épaisseur de la couche d'oxyde de zinc 5 La courbe A 7 se rapporte
également à l'onde de Sezawa.
La courbe B montre les caractéristiques de K 2 que l'on obtient quand on utilise un-substrat en silicium orienté suivant le plan ( 100) et que l'on excite l'onde
de Sezawa sans la direction de l'axe ú 001 l du silicium.
Comme cela est apparent par les caractéristiques de la figure 19, quand l'onde élastique de surface se propage dans la direction de l'axe l 011 l du silicium, un coefficient de couplage électromécanique suffisamment important pour atteindre une forte efficacité de l'élément peut être obtenu en déterminant l'épaisseur h de la couche 5 d'oxyde de zinc pour répondre à la relation
1,0 < 2 Tr h/ J C_ 3, 5-
La figure 20 montre un autre mode de réalisation de l'invention o les électrodes en peigne 6 et 7 sont prévues sur le substrat en silicium orienté suivant le plan ( 100) et une couche 5 A d'oxyde de zinc est tirée sur le substrat en silicium 4 afin de couvrir totalement les
électrodes 6 et 7.
Quand on excite l'onde de Sezawa, sorte d'onde élastique de surface, dans la direction de l'axe ú 011 l du silicium, à travers l'électrode d'entrée 6 de l'élément SEW tel que construit ci-dessus, on obtient les caractéristiques représentées sur le figure 21 La valeur de K 2 varie comme le montre la courbe A 8 en réponse à l'épaisseur h de la couche 5 A d'oxyde de zinc La courbe A 8 se rapporte
également à l'onde de Sezawa.
La courbe B 8 montre les caractéristiques de K 2 obtenues en utilisant un substrat en silicium orienté suivant le plan ( 100) et en excitant l'onde de Sezawa dans
la direction de l'axe l 001 l du silicium.
Comme cela est apparent des caractéristiques représentées sur la figure 21, quand l'onde élastique de surface se propage dans la direction de l'axe f 011: du silicium, un coefficient de couplage électromécanique suffisamment important pour atteindre une forte efficacité de l'élément peut être obtenu en déterminant l'épaisseur h de la couche d'oxyde de zinc 5 A pour répondre à la
relation 1,0 < 2 t-h/ A < 3,0.
La figure 22 montre un autre mode de réalisation selon l'invention o une couche diélectrique 8 en bioxyde de silicium, par exemple, est tirée à la surface de la
couche d'oxyde de zinc 5 A comme le montre la figure 20.
La figure 23 montre un autre mode de réalisation selon l'invention o une couche métallique 15 est de plus formée sur la couche d'oxyde de zinc 5 A du substrat en
silicium 4 A orienté suivant le plan ( 100).
Quand on excite l'onde de Sezawa, à travers l'électrode d'entrée 6 de l'élément SEW tel que construit ci-dessus, dans la direction de l'axe l 011 j du silicium, on obtient les caractéristiques représentées sur la figure 24 Quand l'épaissuer H' de la couche métallique 15 de la figure 23 est suffisamment faible en comparaison à la longueur d'onde de l'onde élastique de surface, la valeur de K 2 varie comme le montre la courbe A en réponse à l'épaisseur h de la couche d'oxyde de zinc 5 A La
courbe Ag se rapporte également à l'onde de Sezawa.
La courbe B 9 montre les caractéristiques de y 2 obtenues en utilisant un substrat en silicium orienté suivant le plan ( 100) et en excitant l'onde de Sezawa dans la direction de l'axe L 011 "
* 2509927
Comme cela est apparent des caractéristiques de la figure 24, quand l'onde élastique de surface se propage dans la direction de l'axe l 011 J du silicium, un coefficient de couplage électromécanique suffisamment important pour obtenir une forte efficacité de l'élément peut être obtenu en déterminant l'épaisseur h de la couche 5 A d'oxyde de zinc pour répondre à la relation
1,0 < 2 t T h/ X D_ 2,6.
Dans les modes de réalisation cités ci-dessus, l'axe piézo-électrique de la couche 5 ou 5 A d'oxyde de zinc est placé perpendiculairement au substrat en silicium 4 ou 4 A Cependant, on a trouvé que l'on pouvait obtenir sensiblement les mêmes caractéristiques même avec un axe piézoélectrique incliné par rapport à la ligne verticale, par rapport à la surface du substrat à 100 et même si la surface de coupe du substrat en silicium 4 et l'axe de propagation pour l'excitation de l'onde élastique de surface sont à un écart de plusieurs degrés par rapport à
la surface ( 110) et l'axe l 0013,respectivement.
Par ailleurs, on peut s'attendre à obtenir une forte efficacité de l'élément même si la conductivité électrique à la limite entre le substrat en silicium et la couche d'oxyde de zinc n'est pas suffisamment élevée ou même si le potentiel électrique produit dans le substrat en silicium et la couche de zinc est utilisé au lieu de former les électrodes en peigne Comme cela est apparent à la lecture de la
description ci-dessus, selon l'invention, en utilisant un
substrat en silicium orienté suivant le plan ( 110) ou ( 100), en tirant une couche piézo-électrique comprenant une couche d'oxyde de zinc sur le substrat et en interposant une
couche diélectrique entre le substrat et la couche piézo-
électrique si nécessaire, il est possible de déterminer
avec flexibilité, le coefficient de couplage électro-
mécanique à une valeur souhaitée Par conséquent, quand on adepte l'élément dans un filtre comprenant des électrodes en peigne, il est possible d'obtenir un élément SEW ayant une forte efficacité et conservant divers avantages, c'est-à-dire la réalisation de caractéristiques de bande large, la facilité d'adaptation, la réduction de la perte d'insertion, la réduction du nombre de dents des électrodes en peigne, la miniaturisation de l'élément, la réduction
du prix de production et autres.
En particulier, la présente invention est effective parce qu'elle permet d'obtenir un élément miniaturisé et très concentré en utilisant en commun un substrat pour un
circuit intégré en tant que substrat en silicium.
La figure 5 montre un autre mode de réalisation selon l'invention, o un substrat 14 en silicium est enduit d'une couche métallique 15 sur une épaisseur de h 1 Le substrat 14 est de plus enduit d'une couche 13 d'oxyde de zinc d'une épaisseur h Une électrode en peigne 11 est alors formée sur la couche d'oxyde de zinc 13, pour
provoquer l'excitation et la propagation de l'onde élas-
tique de surface Dans ce cas, on utilise du silicium orienté selon le plan ( 110) pour le substrat 14 et une
onde Sezawa est adoptée comme onde élastique de surface.
Avec cet agencement de l'élément SEW-représenté sur la figure 5, quand l'épaisseur hi de la couche métallique 15 est suffisamment faible en comparaison à la longueur d'onde de l'onde élastique de-surface, la relation entre
la valeur au carré K 2 du coefficient de couplage électro-
mécanique K et l'épaisseur h de la couche d'oxyde de zinc 13 est exprimée par la courbe 16 que l'on peut voir sur la figure 6 La courbe 16 est celle de l'onde Sezawa qui est excitée et se propage le long de la surface du substrat 14 en silicium dans la direction de l'axe L 001 i,
c'est-à-dire vers le dessous ou la surface inférieure.
Sur la figure 6, l'axe des ordonnées représente la valeur au carré K 2 du coefficient de couplage électromécanique K en pourcentage tandis que l'axe des abscisses représente la valeur obtenue en substituant l'épaisseur h de la couche 13 d'oxyde de zinc dans la formule 'l Yh/Ak Par ailleurs, l'unité est un nombre absolu La courbe 17 de la figure 6 montre la relation entre la valeur au carré
du coefficient K de couplage électromécanique et l'épais-
seur h de la couche d'oxyde de zinc que l'on obtient quand on utilise le substrat 14 en silicium orienté selon le plan ( 100) de la figure 5 avec une onde de Sezawa excitée et propagée dans la direction de l'axe lO 103 Sur le substrat 14 en silicium orienté selon le plan ( 110), est formée une couche métallique 15 d'aluminium par procédé de pulvérisation à haute fréquence Ultérieu-
rement, la couche 13 d'oxyde de zinc qui a 4-11,u d'épais-
suer et qui est orientée selon l'axe c, est formée sur-
la couche métallique 15 par procédé de pulvérisation en courant continu Alors, un motif pour l'électrode en peigne 11 devant servir d'électrode d'entrée, est formé
sur la couche 13 d'oxyde de zinc par le procédé de photo-
attaque Dans ce cas, chaque dent de l'électrode en peigne 11 a 3-13,5,Mde large et le pas des électrodes est de 12-54 AXú- En utilisant le substrat 14 produit en silicium dans ces conditions, on a accompli une expérience pour exciter et provoquer la propagation de l'onde élastique de surface dans la direction de l'axe lO 01 l, c'est-à-dire vers la surface inférieure Les marques X sur la figure 6 montrent les valeurs obtenues par cette expérience et
elles sont proches des valeurs théoriques.
Comme cela est apparent sur la figure 5, l'élément à onde élastique de surface selon ce mode de réalisation comprend des feuilletages de la couche métallique 15 d'aluminium, de la couche d'oxyde de zinc 13 et autres, pour permettre un choix libre du coefficient de couplage électromécanique K en ajustant de façon appropriée
l'épaisseur h de la couche 13 d'oxyde de zinc, et autres.
Grâce à la couche métallique 15 en aluminium,le coefficient de couplage électromécanique K peut être librement choisi même si la résistance spécifique du substrat 14 en silicium est importante, ce qui permet une réduction de l'atténuation de l'onde élastique de surface
provoquée par l'effet du son électrique.
Comme cela est apparent sur la figure 6, quand on utilise le substrat 14 en silicium et si l'on excite et l'on provoque la propagation de ltonde élastique de surface dans la direction de l'axe l 001 J, c'est-à-dire vers la surface inférieure, le coefficient de couplage électromécanique K peut être rendu important en déterminant l'épaisseur h de la couche d'oxyde de zinc 13 pour répondre
à la relation 0,2 < 27 r h/ A > 3,5.
Dans le mode de réalisation ci-dessus, l'axe piézo-électrique de la couche d'oxyde de zinc 13 est perpendiculaire à la surface inférieure du substrat en silicium 14 Cependant, si l'angle de basculement de l'axe piézo-électrique par rapport à la surface inférieure du substrat en silicium 14 est compris entre 80 et 1100, les
caractéristiques de l'élément SEW ne varient pas sensible-
ment. Par ailleurs, bien que l'onde élastique de surface soit excitée et se propage dans la direction de l'axe l 001 l, c'est-à-dire vers le dessous le long du substrat en silicium 14, l'onde peut être excitée et se propager dans
d'autres directions.
L'électrode en peigne 11 peut être remplacée par des électrodes d'autres types Quand on adopte l'électrode
en peigne 11, il est nécessaire de la placer juste au-
dessus de la couche d'aluminium 15 qui est formée sur le substrat en silicium 14 Il est évidemment possible de réaliser un élément de forte efficacité, même si l'on utilise le potentiel électrique produit dans le substrat en silicium 14 et la couche d'oxyde de zinc 13 au lieu
de prévoir l'électrode 11.
Comme on utilise, dans ce mode de réalisation, un substrat en silicium 14, il est possible de l'utiliser
en commun comme substrat du circuit intégré.
Par ailleurs, bien que la surface ( 110) et l'axe lO 01 o soient choisis pour couper le substrat en silicium et provoquer l'excitation et la propagation de l'onde élastique de surface respectivement, il n'y a pas de variationssensiblesdes caractéristiques même si cette
surface et cet axe varient légèrement.
En faisant varier la surface de coupe du substrat en silicium, la direction de propagation, l'épaisseur des couches et autres, un coefficient de couplage électro-
mécanique encore plus important peut être obtenu.
La figure 25 montre une vue en coupe d'un autre mode de réalisation de l'élément SEW selon l'invention, o le repère 27 désigne un élément élastique fait en bioxyde de silicium ou saphir, par exemple Le repère 25 désigne une couche de silicium orienté selon le plan ( 110) recouvrant l'élément élastique 27 et le repère 26 désigne une couche d'oxyde de zinc formée de façon que son axe piézo-électrique soit perpendiculaire à la surface de la couche de silicium 25 et lesrepères 28 et 29 désignent des électrodes en peigne prévues sur la couche 26 d'oxyde de zinc. La couche 26 d'oxyde de zinc peut être formée par le procédé connu de pulvérisation, le procédé CVD et analogues, et les électrodes en peigne 28 et 29 peuvent être formées en déposant un métal comme de l'aluminium et
autres, par un procédé bien connu de dépôt.
Quand une onde de Sezawa, sorte d'onde élastique de surface est excitée, à travers l'électrode d'entrée 28 de l'élément SEW comme on l'a construit ci-dessus, dans la direction de l'axe l 001 l du silicium 25, l'onde élastique de surface se propage le long de la couche
d'oxyde 26 pour atteindre l'électrode de sortie 29.
La figure 26 montre les caractéristiques obtenues par le mode de réalisation de la figure 25 Quand la conductivité électrique à la limite entre la couche de silicium 25 et la couche d'oxyde de zinc 26 est élevée,
la valeur au carré K 2 du coefficient de couplage électro-
mécanique K varie comme le montre la courbe A 10 de la figure 26 La courbe A 10 se rapporte à l'onde de Sezawa
parmi les ondes élastiques de surface.
La ligne droite B 10 montre la valeur de K 2 que l'on obtient par un substrat en oxyde de lithium-niobium
(Li Nb O 3)etqui atteint environ 5,5 %.
Comme cela est apparent par les caractéristiques représentées sur la figure 26, quand l'onde élastique de surface se propage dans la direction de l'axe t 001 l, un coefficient de couplage électromécanique suffisamment important pour atteindre une forte efficacité de l'élément, peut être obtenu en déterminant l'épaisseur de la couche d'oxyde de zinc 26 pour satisfaire la relation
0,9 'C 2 l Yh/ t < 3,0.
La figure 27 montre une vue en coupe d'un élément SEW selon un autre mode de réalisation de l'invention o le repère 25 A désigne un substrat en silicium orienté suivant le plan ( 100),lerestant de cette structure étant
identique à ce qui est représenté sur la figure 25.
Pour l'électrode d'entrée 28 de l'élément SEW construit comme ci-dessus, l'onde de Sezawa est excitée dans la direction de l'axe l 011 l La figure 28 montre les caractéristiques obtenues par l'élément de la figure 27 o, quand la conductivité électrique à la limite entre le substrat en silicium 25 A et la couche d'oxyde de zinc 26 est élevée, la valeur au carré K 2 du coefficient de couplage électromécanique K varie comme le montre la courbe A 11 La courbe A 11 se
rapporte à l'onde de Sezawa.
La ligne droite B 11 montre la valeur maximum de K 2 que l'on obtient par un substrat en oxyde de lithium-niobium
(Li Nb O 3) et qui atteint environ 5,5 %.
Comme cela est apparent des caractéristiques de la figure 28, quand l'onde élastique de surface se propage dans la direction de l'axe l 011 l du silicium 25 A, un coefficient de couplage électromécanique suffisamment important pour atteindre une forte efficacité de l'élément, peut être obtenu en déterminant l'épaisseur h de la couche d'oxyde de zinc 25 pour qu'elle réponde à la relation
0,9 < 2-t-h/ A < 3,5.
En particulier, quand on utilise du saphir pour l'élément élastique 27 dans les modes de réalisation des figures 25 et 27, il est possible de permettre facilement
une croissance épitaxiée de la couche de silicium mono-
cristallin 25 sur le saphir en mode SOS (silicium sur saphir) Le substrat SOS produit comme ci-dessus permet la fabrication de l'élément SEW et de l'élément semiconducteur
sur le même substrat et dans le même processus.
Comme on l'a décrit ci-dessus, une forte conducti-
vité électrique à la limite entre le substrat en silicium 25 et la couche d'oxyde de zinc 26 signifie-que le même effet peut être obtenu même si une couche en métal 30 est formée à la limite comme on peut le voir sur la figure 29 Par ailleurs, comme la résistance apparente peut être réduite même si la couche de silicium 25 se compose d'une couche
tirée par épitaxie, le même effetpeut être obtenu.
Quand on utilise du bioxyde de silicium comme élément élastique 27, il sert à annuler le coefficient de température de l'élément déterminé par la couche de silicium 25 et la couche d'oxyde de zinc 26, permettant ainsi à l'élément d'avoir, dans son ensemble, un faible coefficient de température Par conséquent, le coefficient
de température de retard peut être réduit.
Les électrodes en peigne 28 et 29 peuvent être prévues sur la couche de silicium 25 comme le montre le mode de réalisation de la figure 30 Il est également
possible de choisir une structure telle que celle repré-
sentée sur la figure 31 o une couche en métal 30 adhère à la couche d'oxyde de zinc 26 couvrant les électrodes en
peigne 28 et 29.
Dans les modes de réalisation des figures 30 et 31, du bioxyde de silicium peut être prévu afin de protéger
la couche de silicium 25.
Dans les modes de réalisation cités ci-dessus, l'axe piézo-électrique de la couche 26 d'oxyde de zinc est
placé perpendiculairement à la couche de silicium 25.
Cependant, on peut obtenir sensiblement les mêmes caractéristiques>même si l'axe piézo-électrique s'écarte de la ligne verticale par rapport à la surface du substrat à 100, et même si la surface cristalline de la couche de silicium 25 et l'axe de propagation pour l'excitation de l'onde élastique de surface sont en écart de plusieurs degrés par rapport à la surface ( 110) et l'axe loo 1 i respectivement. Comme cela est apparent à la lecture de la
description ci-dessus, selon ces modes de réalisation de
l'invention, en prévoyant une couche de silicium avec une orientation cristalline prédéterminée en contact avec un élément élastique, en tirant une couche d'oxyde de zinc sur la couche de silicium et en prévoyant des électrodes en contact avec la couche d'oxyde de zinc, il est possible de déterminer avec flexibilité, le coefficient de couplage
électromécanique à une valeur souhaitée.
La possibilité de déterminer le coefficient de couplage électromécanique permet la réduction de l'impédance d'un transducteur SEW, la correspondance facile et la
réalisation d'un élément SEW avec une forte efficacité.
En même temps, comme le nombre des organes d'électrode du transducteur SEW peut être réduit, il est possible de miniaturiser l'élément et de réduire son prix de production. Par ailleurs, le coefficient de température peut être rendu faible en prévoyant un élément élastique,
donnant, à l'élément SEW, un fonctionnement stable.
La figure 32 montre une vue en coupe illustrant un autre mode de réalisation de l'élément SEW selon la présente invention o le repère 35 désigne un substrat en silicium orienté selon la plan ( 110) Le repère 36 désigne une couche d'oxyde de zinc formée de façon que son axe piézoélectrique soit placé perpendiculairement à la surface du substrat en silicium 35, le repère 37 désigne une couche diélectrique de bioxyde de silicium, par exemple, partiellement tirée à la surface de la couche d'oxyde de zinc 36 et lesrepères 38 et 39 désignent des électrodes en peigne qui sont formées sur la même bande que la couche diélectrique 37 et sur la couche d'oxyde de zinc 36 qui
n'est pas enduite de la couche diélectrique 37.
Pour l'électrode d'entrée 38 de l'élément SEW comme construit ci-dessus, une onde de Sezawa, sorte d'onde élastique de surface, est excitée dans la direction de l'axe l 001 l du silicium 35 L'onde élastique de surface se propageant alors le long de la surface de la couche
d'oxyde de zinc 36 atteint l'électrode de sortie 39.
La figure 33 montre les caractéristiques obtenues par le mode de réalisation de la figure 32, o, quand la conductivité électrique à la limite entre le substrat en silicium 35 et la couche d'oxyde de zinc 36 est élevée,
la valeur au carré K du coefficient de couplage électro-
mécanique K varie comme i montre la courbe A 12 de la figure 33 La courbe A 12 se rapporte à l'onde de Sezawa
parmi les ondes élastiques de surface.
La ligne droite B 12 montre la valeur maximum de K 2
que l'on obtient par un substrat en oxyde de lithium-
niobium (Li Nb O 3) pour atteindre environ 5,5 %.
Comme cela est apparent par les caractéristiques de la figure 33, quand l'onde élastique de surface se propage dans la direction de l'axe lO Oi du silicium 35, un coefficient de couplage électromécanique suffisamment important pour atteindre une forte efficacité de l'élément, peut être obtenu en déterminant l'épaisseur h de la couche d'oxyde de zinc 36 pour répondre à la relation
0,9 C 2 i Th/ À -< 3,0.
La figure 34 montre une vue en coupe illustrant un autre mode de réalisation de l'invention o le repère A désigne un substrat en silicium orienté suivant le plan ( 100) et les autres repères désignent les mêmes parties
que celles de la figure 32.
Pour l'électrode d'entrée 38 de l'élément SEW tel qu'agencé ci-dessus, une onde de Sezawa, sorte d'onde élastique de surface, est excitée dans la direction de l'axe l 011 l du silicium 35 A. La figure 35 montre les caractéristiques obtenues par le mode de réalisation de la figure 34, o, quand la conductivité électrique à la limite entre le substrat en silicium 35 et la couche d'oxyde de zinc 35 est élevé,la valeur au carré K 2 du coefficient de couplage électro- mécanique K varie comme le montre la courbe A 13 La courbe A 13 se rapport à l'onde de Sezawa parmi les ondes élastiques
de surface.
La ligne droite B 13 montre la valeur maximum de K 2
que l'on peut obtenir par un substrat en oxyde de lithium-
niobium (Li Nb O 3) pour atteindre environ 5,5 %.
Comme cela est apparent par les caractéristiques de la figure 35, quand l'onde élastique de surface se propage dans la direction de l'axe L 011 J du silicium 35 A, un coefficient de couplage électromécanique suffisamment important pour réaliser une forte efficacité de l'élément peut être obtenu en déterminant l'épaisseur h de la couche d'oxyde de zinc 36 pour répondre à la relation
0,9 4 2-Vth/ A < 3,5.
Une forte conductivité électrique à la limite entre le substrat en silicium 35 et la couche d'oxyde de zinc 36, comme on l'a décrit cidessus, signifie que le même effet peut être obtenu même si une couche métallique 40
est formée à la limite comme le montre la figure 36.
Par ailleurs, comme la résistance apparente peut être réduite même si le substrat en silicium 35 se compose d'une couche tirée par épitaxie, le même effet que celui
de la figure 32 peut être obtenu.
La figure 37 montre un autre mode de réalisation de l'invention o une couche diélectrique 37 A en bioxyde de silicium et autres, ayant une épaisseur suffisamment faible en comparaison à la longueur d'onde de l'onde élastique de surface, est tirée à plat afin de couvrir totalement les électrodes en peigne 38 et 39 sur toute la couche d'oxyde de zinc 36 Avec cette structure également, on peut obtenir
le même effet que sur les figures 32 et 36.
Le bioxyde de silicium formant la couche
* diélectrique 37 sert à annuler le coefficient de tempéra-
ture de l'élément déterminé par le substrat en silicium 35 et la couche d'oxyde de zinc 36, permettant ainsi à l'élément d'avoir un faible coefficient de température
dans son ensemble.
Les électrodes en peigne peuvent être prévues sur le substrat en silicium et une couche en métal peut adhérer à la couche d'oxyde de silicium couvrant les électrodes en peigne Dans les modes de réalisation introduits ci-dessus, l'axe piézo-électrique de la couche d'oxyde de zinc 36
est placé perpendiculairement au substrat en silicium 35.
Cependant, même si l'axe piézo-électrique s'incline par rapport à une ligne verticale par rapport au substrat 35
sur 10 , on peut obtenir sensiblement les mêmes caracté-
ristiques Par ailleurs, même si l'orientation du substrat en silicium 35 et l'axe de propagation pour l'excitation de l'onde élastique de surface sont en écart de plusieurs degrés par rapport à la surface ( 110) ou ( 100) et, respectivement, i'axe Uoll oul 131, on peut
obtenir sensiblement les fêmes caractéristiques.
La figure 38 montre une vue en coupe illustrant un élément SEW selon un mode de réalisation de l'invention o le repère 45 désigne un substrat en silicium orienté suivant le plan ( 110) Le repère 47 indique une couche diélectrique de bioxyde de silicium par exemple, qui est partiellement tirée sur le substrat en silicium 45, le repère 46 désigne une couche d'oxyde de zinc formée de
façon que son axe piézo-électrique soit placé perpendicu-
lairement au substrat en silicium 45 et à la couche diélectrique 47 et les repères 48 et 49 désignent des électrodes en peigne qui sont prévues sur la couche 46
d'oxyde de zinc.
Par l'électrode d'entrée 48 construite comme on l'a indiqué ci-dessus, une onde de Sezawa, sorte d'onde élastique de surface, est excitée dans la direction de l'axe l 0013 du silicium 45 afin de se propager le long de de la surface de la couche d'oxyde de zinc 46 pour atteindre
l'électrode de sortie 49.
La figure 39 montre les caractéristiques obtenues par lé mode de réalisation de la figure 38 o, quand la conductivité électrique à la limite entre le substrat en silicium 45 et la couche d'oxyde de zinc 46 est élevée,
la valeur au carré K 2 du coefficient de couplage électro-
mécanique K vare comme le montre la courbe A 14 La courbe A 14 se rapporte à l'onde de Sezawa parmi les ondes
élastiques de surface.
La ligne droite B 14 montre la valeur maximum de K 2
que l'on obtient par un substrat en oxyde de lithium-
niobium (Li Nb O 3) pour atteindre environ 5,5 %.
Comme cela est apparent par les caractéristiques de la figure 39, quand l'onde élastique de surface se propage dans la direction de l'axe l 0013, un coefficient de couplage électromécanique suffisamment important pour réaliser une forte efficacité de l'élément peut être obtenu en déterminant l'épaisseur h de la couche d'oxyde
de zinc 46 pour répondre à la relation 0,9 < 2-rh <X>< 3,0.
La figure 40 montre une vue en coupe d'un élément SEW selon un autre mode de réalisation de l'invention o le repère 45 A désigne un substrat en silicium orienté suivant le plan ( 100) et les autres repères indiquent les
mêmes parties que sur la figure 38.
Pour l'électrode d'entrée 48 de l'élément SEW tel que construit ci-dessus, une onde de Sezawa, sorte d'onde élastique de surface, est excitée dans la direction de l'axe l 011 l du silicium 45 A. La figure 41 montre les caractéristiques obtenues par le mode de réalisation de la figure 40 o, quand la conductivité électrique à la limite entre le substrat en silicium 45 et la couche d'oxyde de zinc 46 est élevée,
la valeur au carré K 2 du coefficient de couplage électro-
mécanique K varie comme le montre la courbe A 15 La courbe A 15 se rapporte à une onde de Sezawa parmi les
ondes élastiques de surface.
La ligne droite B 15 montre la valeur maximum de K 2
que l'on obtient par un substrat d'un oxyde de lithium-
niobium (Li Nb O 3) pour atteindre environ 5,5 %.
Comme cela est apparent par les caractéristiques de la figure 41, quand l'onde élastique de surface se propage dans la direction de l'axe l 011 l du silicium 45 A, un coefficient de couplage électromécanique suffisamment important pour réaliser une forte efficacité de l'élément peut être obtenu en déterminant l'épaisseur h de la couche d'oxyde de zinc 46 pour répondre à la relation
0,9 < 2 -th/)L dû 3,5.
Une forte conductivité électrique à la limite entre le substrat en silicium 45 et la couche d'oxyde de zinc 46 signifie la possibilité d'atteindre le même effet même si une couche en métal 50 est formée à la limite comme le
montre la figure 42.
Par ailleurs, comme la résistance apparente peut être réduite même si le substrat en silicium 45 comprend une couche tirée par épitaxie, on peut obtenir le même
effet que dans le mode de réalisation de la figure 38.
La figure 43 montre un autre mode de réalisation selon l'invention, o une couche diélectrique 47 en bioxyde de silicium, et autres, ayant une épaisseur suffisamment faible en comparaison à la longueur d'onde de l'onde élastique de surface, est tirée sur tout le silicium 45 ( 45 A) Cette structure donne également le même effet que dans les modes de réalisation des figures 38
et 40.
Comme le bioxyde de silicium formant la couche diélectrique 47 sert à annuler le coefficient de température de l'élément déterminé par le substrat en silicium 45 et la couche d'oxyde de zinc 46, l'élément peut avoir un faible coefficient de température dans son ensemble. Les électrodes en peigne peuvent être formées sur le substrat en silicium ou sur la couche diélectrique et on peut faire adhérer une couche métallique sur la couche d'oxyde de silicium couvrant les électrodes en peigne Dans les modes de réalisation ci-dessus, l'axe piézo-électrique de la couche d'oxyde de zinc 46 est placé perpendiculairement au substrat en silicium 45 ou 45 A.
Cependant, on peut obtenir sensiblement les mêmes caracté-
ristiques même si l'axe piézo-électrique s'incline par rapport à la ligne verticale par rapport au substrat 45 sur environ 100 Par ailleurs, on a trouvé que l'on pouvait obtenir sensiblement les-mêmes caractéristiques même si l'orientation du substrat en silicium 45 et l'axe de propagation pour l'excitation de l'onde élastique de surface étaient en écart de plusieurs degrés par rapport à la surface ( 110) ou ( 100) et l'axe l 0011 ou t 011 j,
respectivement.
Claims (14)
1 Elément à onde élastique de surface, caractérisé en ce qu'il comprend un substrat en silicium ( 4, 14, 25), une couche d'oxyde de zinc ( 5), (SA, 13, 26) formant une couche piézo-electrique, et des électrodes ( 6, 7; 11; 28, 29) pour
propager des ondes élastiques le long de ladite couche piézo-
elctrique. 2 Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat en silicium ( 4) précité est orienté suivant le plan ( 1 1 0); la couche précitée d'oxyde de zinc étant tirée sur le substrat; et en ce que les électrodes ( 6, 7)
précitées sont formées sur ladite couche d'oxyde de zinc.
3 Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat en silicium précité est orienté suivant le plan ( 1 1 0); les électrodes ( 6, 7) précitées étant formées sur le substrat; et en ce que la couche précitée d'oxyde de
zinc ( 5 A) est tirée sur lesdites électrodes et ledit sub-
strat en silicium.
4 Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat en silicium précité est orienté suivant le plan ( 1 O O); la couche précitée d'oxyde de zinc étant tirée sur ledit substrat en silicium; et en ce que les électrodes précitées sont formées sur ladite couche d'oxyde
de zinc.
5 Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat en silicium précité est orienté suivant le plan ( 1 O 0); les électrodes précitées étant formées sur ledit substrat; et en ce que la couche précitée d'oxyde de zinc est tirée sur lesdites électrodes et ledit substrat
en silicium.
6 Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat en silicium ( 14) précité est orienté suivant le plan ( 1 1 0); une couche métallique ( 15) étant formée au moins sur une partie du substrat; la couche précitée d'oxyde de zinc ( 13) étant tirée sur ladite couche métallique; et en ce que les électrodes ( 11) sont formées sur ladite couche
d'oxyde de zinc.
7 Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un organe élastique; la couche de silicium ( 25) précitée ayant une orientation cristalline prédéterminée, formée sur ledit organe élastique; la couche précitée d'oxyde de zinc étant tirée sur la couche de silicium; et en ce que
des électrodes ( 28, 29) sont formées sur ladite couche d'oxy-
de de zinc.
8 Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat en silicium ( 4) précité a une orientation cristalline prédéterminée; la couche précitée d'oxyde de zinc ( 5 A) étant tirée sur ledit substrat; et en ce qu'une couche diélectrique ( 8) et les électrodes précitées ( 6, 7)
sont formées sur la couche d';oxyde de zinc.
9 Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat en silicium ( 4) précité a une orientation cristalline prédéterminée; une couche diélectrique ( 8) étant formée au moins sur une partie dudit substrat; la couche ( 5) précitée d'oxyde de zinc étant formée en contact avec la couche diélectrique; et en ce que les électrodes
( 6, 7) précitées sont formées sur la couche d'oxyde de zinc.
Elémènt selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend de plus une couche métallique ( 15) formée
sur la couche précitée d'oxyde de zinc.
11 Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat en silicim précité est orienté suivant le plan ( 1 1 0); une couche diélectrique étant formée sur ledit substrat; la couche précitée d'oxyde de zinc étant formée sur la couche diélectrique; et en ce que des électrodes sont
formées sur ladite couche d'oxyde de zinc.
12 Elément selon la revendication 10 ou 11, caractéri-
sé en ce que l'axe piézo-électrique de la couche d'oxyde de zinc précitée est perpendiculaire à la surface du substrat en
silicium précité.
13 Elément selon la rev Oedication 10 ou 11, caractérisé en ce que l'axe piézo-électrique de la couche d'oxyde de zinc précitée est basculé à 100 de la ligne verticale par rapport
à la surface du substrat en silicium précité.
14 Elément selon l'une quelconque des revendications
2, 3, 10 et 11, caractérisé en ce que la couche d'oxyde de zinc précitée a une épaisseur h par rapport à la longueur d'onde de l'onde élastique de surface qui se propage dans ledit élément, pour répondre à la relation 0 9 ( 2 Wh/ %
< 3.0.
Elément selon l'une quelconque des revendicatons 4, ,6,7,8,9 et 10, caractérisé en ce que la couche précitée d'oxyde de zinc a une épaisseur h par rapport à la longeur d'onde ? de l'onde élastique de surface qui se propage dans ledit élément, telle que la relation 0,9 /2 Th/ ( 3 5 soit satisfaite. 16 Elément selon la revendication 2 ou 11, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen (G) pour appliquer à l'électrode précitée un signal pour la propagation de l'onde élastique de surface dans la direction de l'axe l 001 lde la
couche d'oxyde de zinc.
17 Elément selon la revendication 3 ou 10, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen pour appliquer à l'électrode un signal pour la propagation de l'onde élastique de surface dans la direction de l'axer 0013 du substrat en
silicium précité.
18 Elément selon l'une quelconquedes revendications
4,5, et 13, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen (G) pour appliquer à l'électrode précitée un signal pour produire une onde élastique de surface qui se propage dans
la direction de l'axe 10113 du substrat en silicium précité.
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