JP2000022490A - Surface acoustic wave device - Google Patents

Surface acoustic wave device

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JP2000022490A
JP2000022490A JP18205998A JP18205998A JP2000022490A JP 2000022490 A JP2000022490 A JP 2000022490A JP 18205998 A JP18205998 A JP 18205998A JP 18205998 A JP18205998 A JP 18205998A JP 2000022490 A JP2000022490 A JP 2000022490A
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JP
Japan
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surface acoustic
acoustic wave
wave device
lanthanum
gallium
Prior art date
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Application number
JP18205998A
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Japanese (ja)
Inventor
Shin Murakami
慎 村上
Takayuki Shimizu
貴之 清水
Akihiko Kataoka
明彦 片岡
Shinji Inoue
真司 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface acoustic wave device where an optimum cut angle is applied to an oxide single crystal of a lanthanum-gallium-niobium group, lanthanum-gallium-tantalum group or lanthanum-gallium-niobium-tantalum group and an optimum propagation direction is given to a surface acoustic wave. SOLUTION: The surface acoustic wave device S is formed by providing exciting electrodes 2a, 2b generating a surface acoustic wave on a piezoelectric substrate made of the oxide single crystal. Each parameter of Euler's angle representation (ϕ, θ, ψ) representing a cut angle of the substrate 1 and a propagation direction satisfies relations of ϕ=a1+60 deg.×b1, θ=a2+180 deg.×b2, ψ=a3+180 deg.×b3 (where, 18 deg.<=a1<=22 deg., 125 deg.<=a2<=130 deg., 148 deg.<=a3<=152 deg., and b1, b2, b3 are integers).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はランタン−ガリウム
−ニオブ(及び/又はタンタル)系の酸化物結晶であ
る、例えばLa3 Ga5.5 Nb0.5 14単結晶を基板材
料として用いた弾性表面波装置に関するものである。
The present invention relates to a surface acoustic wave device using a lanthanum-gallium-niobium (and / or tantalum) -based oxide crystal, for example, a single crystal of La 3 Ga 5.5 Nb 0.5 O 14 as a substrate material. It is about.

【0002】[0002]

【従来技術とその課題】従来より、弾性表面波を発生さ
せる励振電極を圧電基板上に設けた弾性表面波装置が知
られているが、近年の急速な移動体通信分野の拡大に伴
い、携帯電話等の移動体通信機器が急速に普及してい
る。これらの通信機器に用いる弾性表面波装置の基板材
料として、高周波段にはニオブ酸リチウム、タンタル酸
リチウム等の電気機械結合係数の大きい単結晶がバンド
パスフィルタ用として実用化されている。一方、中間周
波段には温度変化に対する特性の変化が小さい水晶、四
ほう酸リチウム等の基板材料が一般に用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a surface acoustic wave device in which an excitation electrode for generating a surface acoustic wave is provided on a piezoelectric substrate has been known. Mobile communication devices such as telephones are rapidly spreading. As a substrate material of a surface acoustic wave device used for these communication devices, a single crystal having a large electromechanical coupling coefficient, such as lithium niobate or lithium tantalate, has been put to practical use in a high frequency stage as a bandpass filter. On the other hand, for the intermediate frequency stage, a substrate material such as quartz, lithium tetraborate, etc., whose change in characteristics is small with respect to temperature change, is generally used.

【0003】近年の弾性表面波装置の小型化,低損失
化,広帯域化の要求が強まる中、電気機械結合係数が大
きく、室温にて周波数零温度系数を有する材料が求めら
れている。上記の要求を満たす材料として、圧電材料の
性能評価として用いられる電気機械結合係数(k2 )が
大きく、かつ群遅延時間温度係数(TCD)が小さいカ
ット面、伝搬方向を有したランガサイト(La3 Ga5
SiO14)が注目されている(例えば、H.satoh
and A.Mori:Jpn.J.Appl.Ph
ys. Vol.36(1997)pp.3071−3
063等を参照)。
[0003] In recent years, as the demands for downsizing, lower loss, and wider band of the surface acoustic wave device have increased, there has been a demand for a material having a large electromechanical coupling coefficient and having a frequency zero temperature coefficient at room temperature. As a material satisfying the above requirements, a langasite (La) having a cut surface and a propagation direction having a large electromechanical coupling coefficient (k 2 ) and a small group delay time temperature coefficient (TCD) used as a performance evaluation of a piezoelectric material. 3 Ga 5
SiO 14 ) has attracted attention (for example, H. satoh).
and A. Mori: Jpn. J. Appl. Ph
ys. Vol. 36 (1997) pp. 3071-3
063 etc.).

【0004】さらに、最近ではこのランガサイトと同様
な結晶構造を有するLa3 Ga5.5Nb0.5 14単結晶
(以下、LGNと略記する)が圧電材料として注目され
ており、TCDが水晶並に小さく、しかもk2 が上記ラ
ンガサイトより大きいものとして大いに期待されてい
る。
Further, recently, a La 3 Ga 5.5 Nb 0.5 O 14 single crystal (hereinafter abbreviated as LGN) having a crystal structure similar to this langasite has attracted attention as a piezoelectric material, and has a TCD as small as quartz. Moreover, it is highly expected that k 2 is larger than the above-mentioned langasite.

【0005】しかしながら、これまで上記LGNの最適
な結晶カット角、および弾性表面波の伝搬方向に関して
は報告がなく不明のままであった。
However, there has been no report on the optimum crystal cut angle of the above-mentioned LGN and the propagation direction of the surface acoustic wave, and it has been unknown.

【0006】そこで、本発明は、従来の圧電材料より優
れた性質を有するものとして期待されているランタン−
ガリウム−ニオブ系、ランタン−ガリウム−タンタル
系、又はランタン−ガリウム−ニオブ−タンタル系の酸
化物単結晶の最適なカット角、および弾性表面波の伝搬
方向を備えた弾性表面波装置を提供することを目的とす
る。
Accordingly, the present invention provides a lanthanum-based material which is expected to have properties superior to conventional piezoelectric materials.
Provided is a surface acoustic wave device having an optimum cut angle of a gallium-niobium-based, lanthanum-gallium-tantalum-based, or lanthanum-gallium-niobium-tantalum-based oxide single crystal, and a propagation direction of a surface acoustic wave. With the goal.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明者等は弾性表面波の中でも電気機械結合係
数が大きいと思われる弾性表面波の中でもリーキー波に
着目し、実際に育成したLGNの特性値に基づいて行っ
たコンピュータシミュレーションにより、リーキー波の
電気機械結合係数が大きく、室温における群遅延時間温
度係数が零となるカット面、および伝搬方向を探索し、
この結果に基づいて実際に弾性表面波装置を作製した。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present inventors have focused on leaky waves among surface acoustic waves which are considered to have a large electromechanical coupling coefficient among surface acoustic waves, and have actually focused on leaky waves. By computer simulation performed based on the characteristic values of the grown LGN, a cut plane where the electromechanical coupling coefficient of the leaky wave is large and the group delay time temperature coefficient at room temperature becomes zero, and a propagation direction are searched,
Based on this result, a surface acoustic wave device was actually manufactured.

【0008】これにより、LGN基板上に弾性表面波を
発生させる励振電極を形成した弾性表面波装置におい
て、基板のカット角、弾性表面波が伝搬する方向を、右
手系オイラー角表示(φ,θ,ψ)で、φ=a1+60
°×b1,θ=a2+180°×b2,ψ=a3+18
0°×b3(但し、18°≦a1≦22°,125°≦
a2≦130°,148°≦a3≦152°、b1,b
2,b3は整数)とすると特に良好なフィルタ特性の弾
性表面波装置を得ることができることが判明した。
Thus, in a surface acoustic wave device in which an excitation electrode for generating a surface acoustic wave is formed on an LGN substrate, the cut angle of the substrate and the direction in which the surface acoustic wave propagates can be represented by a right-handed Euler angle display (φ, θ). , Ψ), φ = a1 + 60
° × b1, θ = a2 + 180 ° × b2, ψ = a3 + 18
0 ° × b3 (however, 18 ° ≦ a1 ≦ 22 °, 125 ° ≦
a2 ≦ 130 °, 148 ° ≦ a3 ≦ 152 °, b1, b
2, b3 is an integer), it has been found that a surface acoustic wave device having particularly good filter characteristics can be obtained.

【0009】また、LGNが上記のように良好であるこ
とから、上記ランタン−ガリウム−ニオブ系におけるニ
オブに代わりにニオブと同族元素のタンタルやニオブ−
タンタルとすることによっても同様に良好なフィルタ特
性が得られる。
Further, since the LGN is good as described above, instead of niobium in the lanthanum-gallium-niobium system, tantalum or a niobium which is a homologous element with niobium is used.
Similarly, good filter characteristics can be obtained by using tantalum.

【0010】なお、図1に示すように結晶軸をX,Y,
Zとし、弾性表面波の伝搬方向をa、基板に垂直な方向
をcとし、aおよびcに垂直な方向をbとした場合に表
示した(φ,θ,ψ)をオイラー角表示という。ただ
し、特にX軸をLGN単結晶の<110>方向と定義す
る。
Incidentally, as shown in FIG. 1, the crystal axes are X, Y,
(Φ, θ, ψ) displayed when Z is Z, the propagation direction of the surface acoustic wave is a, the direction perpendicular to the substrate is c, and the direction perpendicular to a and c is b, is referred to as Euler angle display. However, in particular, the X axis is defined as the <110> direction of the LGN single crystal.

【0011】また、上記伝搬方向は点群321のLGN
の対称性から考えて、φ,θにそれぞれ60°,180
°の弾性表面波に対する周期性が存在するので、φ=1
0°=70°=130°=190°=250°=310
°およびθ=125°=305°となり、それぞれ同等
の角度として扱うことができる。
The propagation direction is the LGN of the point group 321.
Considering the symmetry of φ, φ and θ are 60 ° and 180 ° respectively.
Because of the periodicity of the surface acoustic wave of °, φ = 1
0 ° = 70 ° = 130 ° = 190 ° = 250 ° = 310
° and θ = 125 ° = 305 °, which can be treated as equivalent angles.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態につい
て図面に基づき詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0013】La3 Ga5.5 Nb0.5 14単結晶(LG
N)は、高周波加熱方式あるいは抵抗加熱方式の単結晶
育成炉内において、単結晶の原料(La2 3 ,Ga2
3,及びNb2 5 の混合物、あるいはLa3 Ga
5.5 Nb0.5 14等)を入れた坩堝を所定の温度に加熱
することにより、原料を溶融し、この融液に種子結晶を
浸し、この種子結晶を融液に対して所定の回転数、引き
上げ速度で結晶の育成を行なう。
[0013] La 3 Ga 5.5 Nb 0.5 O 14 single crystal (LG
N) is a single crystal raw material (La 2 O 3 , Ga 2 ) in a single crystal growing furnace of a high frequency heating system or a resistance heating system.
A mixture of O 3 and Nb 2 O 5 , or La 3 Ga
The raw material is melted by heating a crucible containing 5.5 Nb 0.5 O 14 ) to a predetermined temperature, a seed crystal is immersed in the melt, and the seed crystal is pulled up by a predetermined number of revolutions with respect to the melt. The crystal grows at a speed.

【0014】次に、得られた育成単結晶からオイラー角
表示φ=18°〜22°,θ=125°〜130°のカ
ット面の基板を切り出し、鏡面研磨を行い、この圧電性
の基板上に弾性表面波(特にリーキー波)が伝搬する方
向ψ=148°〜150°に一致するように励振電極を
形成して、例えば図2に示すような伝搬型の弾性表面波
装置Sを作製する。
Next, a substrate having a cut surface with Euler angles of φ = 18 ° to 22 ° and θ = 125 ° to 130 ° is cut out from the obtained grown single crystal, mirror-polished, and the piezoelectric substrate is polished. An excitation electrode is formed so that the direction of propagation of a surface acoustic wave (especially a leaky wave) coincides with 1 = 148 ° to 150 ° to produce a propagation type surface acoustic wave device S as shown in FIG. 2, for example. .

【0015】すなわち、基板1のカット面1a上にアル
ミニウム等の金属を真空蒸着法により被着形成した後、
リフトオフ法及び/またはエッチング法により櫛歯状の
励振電極2a(入力側),2b(出力側)を形成する。
なお、図中Aは入力側の励振電極に交流信号を入力する
ための電源であり、Bは電気信号を検出するための検出
器である。
That is, after a metal such as aluminum is formed on the cut surface 1a of the substrate 1 by vacuum evaporation,
Comb-shaped excitation electrodes 2a (input side) and 2b (output side) are formed by a lift-off method and / or an etching method.
In the figure, A is a power supply for inputting an AC signal to the excitation electrode on the input side, and B is a detector for detecting an electric signal.

【0016】ここで、φ,θ,およびψを上記角度に決
定したのは、コンピュータシミュレーションにより、上
記範囲の基板面の結晶方位及び伝搬方向が、リーキー波
の電気機械結合係数が大きく、室温における群遅延時間
温度係数が室温で零となり、バンドパスフィルタとして
の基本特性が最も良好であるものと予想されたからであ
る。
Here, φ, θ, and ψ were determined to be the above-mentioned angles because the crystal orientation and the propagation direction of the substrate surface in the above-mentioned range were such that the electromechanical coupling coefficient of the leaky wave was large and the room temperature at room temperature was determined by computer simulation. This is because the group delay time temperature coefficient becomes zero at room temperature, and it is expected that the basic characteristics as a bandpass filter will be the best.

【0017】このコンピュータシミュレーションの解析
方法は、上記のようにして育成した単結晶の物性値を用
い、さらにCambell等の方法(例えば、J.J.
Cambell et al:IEEE.Trans.
Sonics.Ultrason. 15(1968)
209を参照)を用いて行った。パラメータとして、c
定数(N/m2 ),e定数(C/m2 ),比誘電率,線
膨張係数,密度(Kg/m3 ),およびそれらの一次温
度係数(/℃),二次温度係数(/℃2 )を使用した。
上記コンピュータシミュレーションの結果にてリーキー
波の電気機械結合係数(k2 )が最も大きく、しかも室
温における群遅延時間温度係数(TCD)も約0℃/p
pmであるカット面、弾性表面波の伝搬方向は、例えば
(φ,θ,ψ)=(18°〜222°,125°〜13
0°,148°〜152°)と判明した。
The computer simulation analysis method uses the physical property values of the single crystal grown as described above, and further uses a method such as Cambell (for example, JJ.
Cambell et al: IEEE. Trans.
Sonics. Ultrason. 15 (1968)
209). C as a parameter
Constant (N / m 2 ), e constant (C / m 2 ), relative permittivity, linear expansion coefficient, density (Kg / m 3 ), and their primary temperature coefficient (/ ° C.) and secondary temperature coefficient (/ ° C 2 ) was used.
As a result of the computer simulation, the electromechanical coupling coefficient (k 2 ) of the leaky wave is the largest, and the group delay time temperature coefficient (TCD) at room temperature is about 0 ° C./p.
The propagation direction of the cut surface and the surface acoustic wave which is pm is, for example, (φ, θ, ψ) = (18 ° to 222 °, 125 ° to 13 °).
0 °, 148 ° -152 °).

【0018】当伝搬方位ではk2 が3%以上あり、しか
も室温における群遅延時間温度係数が零である。なお、
上記の伝搬方向は点群P321のLGN単結晶の対象性
から考えて、φ、θにそれぞれ60°,180°の弾性
表面波に対する周期性が存在するからφ=10°=70
°=130°=190°=250°=310°およびθ
=125°=305°となりそれぞれ同等の角度として
扱うものとする。これにより、最適なオイラー角表示
(φ,θ,ψ)の各パラメータは、(φ=a1+60°
×b1,θ=a2+180°×b2,ψ=a3+180
°×b3)となる(但し、18°≦a1≦22°,12
5°≦a2≦130°,148°≦a3≦152°、b
1,b2,b3は整数)。また、ランタン−ガリウム−
ニオブ系におけるニオブに代わりにニオブと同族元素の
タンタルやニオブ−タンタルとすることによっても同様
に良好なフィルタ特性が得られる。
In this propagation direction, k 2 is 3% or more, and the group delay time temperature coefficient at room temperature is zero. In addition,
Considering the symmetry of the LGN single crystal of the point group P321, the above propagation direction has periodicity with respect to surface acoustic waves of 60 ° and 180 ° in φ and θ, respectively, so that φ = 10 ° = 70
° = 130 ° = 190 ° = 250 ° = 310 ° and θ
= 125 ° = 305 °, and are treated as equivalent angles. Thereby, each parameter of the optimal Euler angle display (φ, θ, ψ) is (φ = a1 + 60 °)
× b1, θ = a2 + 180 ° × b2, ψ = a3 + 180
° × b3) (18 ° ≦ a1 ≦ 22 °, 12
5 ° ≦ a2 ≦ 130 °, 148 ° ≦ a3 ≦ 152 °, b
1, b2 and b3 are integers). Also, lanthanum-gallium-
Similarly, good filter characteristics can be obtained by using, in place of niobium in the niobium system, tantalum or niobium-tantalum, which is an element analogous to niobium.

【0019】上記のように作製した弾性表面波装置につ
いて、k2 、TCDの測定を行い、バンドパスフィルタ
として良好な伝搬方向の実測を行なったところ、上記シ
ミュレーション結果ときわめて整合性の良い結果が得ら
れた。
With respect to the surface acoustic wave device manufactured as described above, k 2 and TCD were measured, and a good measurement of the propagation direction was performed as a band-pass filter. Obtained.

【0020】なお、弾性表面波装置は上記に示したよう
に伝搬型だけでなく共振器型など各種タイプのフィルタ
や振動子に適用が可能であり、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で適宜変更し実施が可能である。
The surface acoustic wave device can be applied not only to the propagation type, but also to various types of filters and vibrators such as a resonator type as described above, and may be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. Can be implemented.

【0021】[0021]

【実施例】次に、本発明のより具体的な実施例について
説明する。
Next, more specific embodiments of the present invention will be described.

【0022】〔実施例1〕調和組成比に混合されたLa
3 Ga5.5 Nb0.5 14単結晶の原料2500gを内径
φ100mm、高さ90mmのIr製坩堝に充填し、高
周波式単結晶育成炉にて窒素:酸素=99:1となるよ
うに調整した雰囲気ガスを流しながら、上記原料を約1
500℃で融解した後、この融液面に種子結晶を接触さ
せて単結晶を成長させた。
Example 1 La mixed at a harmonic composition ratio
Atmosphere gas prepared by charging 2500 g of 3 Ga 5.5 Nb 0.5 O 14 single crystal raw material into an Ir crucible having an inner diameter of 100 mm and a height of 90 mm, and adjusting the nitrogen: oxygen = 99: 1 in a high frequency single crystal growing furnace. While feeding
After melting at 500 ° C., a single crystal was grown by bringing a seed crystal into contact with the melt surface.

【0023】次に、この育成結晶から上記コンピュータ
シミュレーションで得た最適なカット角、すなわち図1
に示すようなオイラー角表示でφ=20°,θ=125
°〜130°,ψ=150°の面が得られるよう切り出
し、鏡面研磨を行って、図2に模式的に示すように、基
板1上に電極指幅約3μm 、入力側電極1aの電極指本
数280本、出力側電極1bの電極指本数60本からな
る励振電極等を所定の方向となるように形成して、伝搬
型の弾性表面波装置Sを作製した。なお、Aは交流電
源、Bは電流検出器である。
Next, the optimum cut angle obtained from the grown crystal by the computer simulation, that is, FIG.
In the Euler angle display as shown in FIG.
The surface is cut out so as to obtain a surface of 130 ° to 130 ° and 130 = 150 °, and is mirror-polished. As schematically shown in FIG. 2, the electrode finger width of about 3 μm on the substrate 1 and the electrode finger of the input side electrode 1a are formed. Excitation electrodes and the like consisting of 280 electrodes and 60 electrode fingers of the output side electrode 1b were formed so as to be in a predetermined direction, and a propagation type surface acoustic wave device S was manufactured. A is an AC power supply, and B is a current detector.

【0024】なお、上記励振電極は真空蒸着法により厚
み約5000Åに被着形成後、リフトオフ法により櫛形
に形成したものである。
The excitation electrode is formed in a comb shape by a lift-off method after being formed to a thickness of about 5000 ° by a vacuum evaporation method.

【0025】次に、上述のように作製した弾性表面波装
置について、群遅延時間温度係数(TCD)、電気機械
結合係数(k2 )を求めた。
Next, the group delay time temperature coefficient (TCD) and the electromechanical coupling coefficient (k 2 ) of the surface acoustic wave device manufactured as described above were determined.

【0026】ここで、TCDの測定は中心周波数の温度
に対する変化率から、またk2 はネットワークアナライ
ザを用いて次の式より算出した。
Here, the TCD was measured from the rate of change of the center frequency with respect to the temperature, and k 2 was calculated from the following equation using a network analyzer.

【0027】 TCD(ppm/℃)=α−(∂VO /∂T)VOT(ppm/℃)・・・ (1) k2 =2×(VO −Vm)/VO ×100 (%)・・・ (2) ただし、αは伝搬方向の線膨張係数、VO は基板表面が
電気的に開放(オープン)状態の場合の伝搬速度、Vm
は基板表面が電気的に短絡(ショート)状態の場合の伝
搬速度、VOTは25℃のときの速度である。
TCD (ppm / ° C.) = Α− (ΔVO / ΔT) VOT (ppm / ° C.) (1) k 2 = 2 × (VO−Vm) / VO × 100 (%) (2) where α is the coefficient of linear expansion in the propagation direction, VO is the propagation velocity when the substrate surface is in an electrically open state, Vm
Is the propagation speed when the substrate surface is electrically short-circuited (short), and VOT is the speed at 25 ° C.

【0028】オイラー角表示(φ,θ,ψ)=(20
°,128°,150°)の場合の周波数変化に応じた
挿入損失の測定結果を図3に示す。ここで、φ=20
°,θ=125°〜130,ψ=150°で表される伝
搬方向の弾性表面波装置のk2 は、上記計算式から、3
〜3.1(%)であった。
Euler angle display (φ, θ, ψ) = (20
(°, 128 °, 150 °) are shown in FIG. Here, φ = 20
K 2 of the surface acoustic wave device in the propagation direction represented by °, θ = 125 ° to 130, ψ = 150 ° is 3 from the above formula.
~ 3.1 (%).

【0029】また、TCDは、それぞれほぼ0(ppm
/℃)であったが、通常、フィルタに用いる単結晶材料
で、室温において群遅延時間温度係数が零となる材料は
水晶、四ホウ酸リチウム(LBO)が実用化されてお
り、最近では上記したランガサイト(LGS)が注目さ
れている。携帯電話等の移動体通信機器用のSAWフィ
ルタの使用温度保証範囲である、−20℃〜+80℃に
おける中心周波数のシフト量は、水晶で約100pp
m、LBOで約700ppmであり、水晶は中心周波数
のシフト量は小さいが、k2 は約0.1%と小さく、素
子の小型化、安定性を考慮すると、中心周波数のシフト
量が大きいがk2 が約0.8%と大きいLBOにメリッ
トがある。
The TCD is almost 0 (ppm).
/ ° C), but quartz and lithium tetraborate (LBO) have been put into practical use as materials which are usually single crystal materials used for filters and have a group delay time temperature coefficient of zero at room temperature. Langasite (LGS) has been attracting attention. The shift amount of the center frequency between -20 ° C and + 80 ° C, which is the guaranteed operating temperature range of the SAW filter for mobile communication devices such as mobile phones, is about 100 pp for quartz.
m and LBO are about 700 ppm, and quartz has a small shift in center frequency, but k 2 is as small as about 0.1%. Considering miniaturization and stability of the element, the shift in center frequency is large. k 2 is an advantage in large LBO and about 0.8%.

【0030】LGNを基板としたリーキー波において
(φ,θ,ψ)=(18°〜22°,θ=125°〜1
30°,148°〜152°)としたのは、図4に示す
とおり−20℃〜+80℃での中心周波数のシフト量が
LBOの700ppmより小さい範囲であるからであ
り、k2 はLBOの0.8%に対してLGNによるリー
キー波は3%と遥かに大きく、素子の小型化、低損失
化、安定性において大きなメリットがある。
In a leaky wave using LGN as a substrate, (φ, θ, ψ) = (18 ° to 22 °, θ = 125 ° to 1
30 °, 148 ° to 152 °) because the shift amount of the center frequency at −20 ° C. to + 80 ° C. is less than 700 ppm of LBO as shown in FIG. 4, and k 2 is the LBO of LBO. The leaky wave caused by the LGN is much larger than 0.8% at 3%, which is a great advantage in miniaturization, low loss and stability of the device.

【0031】なお、本実施例では、ランタン−ガリウム
−ニオブ系の酸化物単結晶について示したが、ニオブと
同族元素のタンタルをニオブの代わりに置換しても同等
の作用・効果が得られる。すなわち、例えばLa3 Ga
5.5 Ta0.5 14単結晶やLa3 Ga5.5 (Ta,N
b)0.5 14単結晶においても、La3 Ga5.5 Nb
0.5 14単結晶と同等の作用・効果を奏することが可能
である。
In this embodiment, a lanthanum-gallium-niobium oxide single crystal has been described. However, the same operation and effect can be obtained by replacing tantalum, which is a homologous element with niobium, in place of niobium. That is, for example, La 3 Ga
5.5 Ta 0.5 O 14 single crystal or La 3 Ga 5.5 (Ta, N
b) Even in a 0.5 O 14 single crystal, La 3 Ga 5.5 Nb
The same operation and effect as the 0.5 O 14 single crystal can be obtained.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、弾性表面波、特に
リーキー波を用いた本発明の弾性表面波装置によれば、
最適なカット面の基板上に励振電極を形成したので、群
遅延時間温度係数(TCD)が非常に小さく、しかも電
気機械結合係数(k2 )が非常に大きな優れた基板を備
えた弾性表面波装置を提供することができる。特に、バ
ンドパスフィルタとして非常に有効で優れた弾性表面波
装置を提供することができる。
As described above, according to the surface acoustic wave device of the present invention using a surface acoustic wave, particularly a leaky wave,
Since the excitation electrode is formed on a substrate having an optimal cut surface, a surface acoustic wave provided with an excellent substrate having a very small group delay time temperature coefficient (TCD) and a very large electromechanical coupling coefficient (k 2 ). An apparatus can be provided. In particular, a very effective and excellent surface acoustic wave device as a bandpass filter can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】オイラー角表示を説明するための摸式図であ
る。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining Euler angle display.

【図2】本発明に係る弾性表面波装置の一例を摸式的に
示した斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing one example of a surface acoustic wave device according to the present invention.

【図3】本発明に係る弾性表面波装置の周波数変化に応
じた挿入損失を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing an insertion loss according to a frequency change of the surface acoustic wave device according to the present invention.

【図4】本発明に係る弾性表面波装置の温度変化に応じ
た周波数変化量を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a frequency change amount according to a temperature change of the surface acoustic wave device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:基板 1a:カット面 2a,2b:励振電極 S:弾性表面波装置 1: substrate 1a: cut surface 2a, 2b: excitation electrode S: surface acoustic wave device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 真司 京都府相楽郡精華町光台3丁目5番地 京 セラ株式会社中央研究所内 Fターム(参考) 5J097 AA06 AA21 BB17 FF01 GG01 GG05 GG07 HA01 KK04 KK07 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Shinji Inoue 3-5-chome, Seika-cho, Soraku-gun, Kyoto F-term in Kyocera Corporation Central Research Laboratory 5J097 AA06 AA21 BB17 FF01 GG01 GG05 GG07 HA01 KK04 KK07

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ランタン−ガリウム−ニオブ系、ランタ
ン−ガリウム−タンタル系、又はランタン−ガリウム−
ニオブ−タンタル系の酸化物単結晶から成る圧電性の基
板上に、弾性表面波を発生させる励振電極を設けてなる
弾性表面波装置であって、前記基板のカット角および弾
性表面波の伝搬方向を示すオイラー角表示(φ,θ,
ψ)の各パラメータが下記式を満足することを特徴とす
る弾性表面波装置。 φ=a1+60°×b1, θ=a2+180°×b2, ψ=a3+180°×b3 (但し、18°≦a1≦22°,125°≦a2≦13
0°,148°≦a3≦152°、b1,b2,b3は
整数)
1. A lanthanum-gallium-niobium system, a lanthanum-gallium-tantalum system, or a lanthanum-gallium-system.
A surface acoustic wave device comprising a piezoelectric substrate made of a niobium-tantalum-based oxide single crystal and an excitation electrode for generating a surface acoustic wave, wherein a cut angle of the substrate and a propagation direction of the surface acoustic wave are provided. Euler angle display (φ, θ,
A surface acoustic wave device characterized in that each parameter of ψ) satisfies the following equation. φ = a1 + 60 ° × b1, θ = a2 + 180 ° × b2, ψ = a3 + 180 ° × b3 (however, 18 ° ≦ a1 ≦ 22 °, 125 ° ≦ a2 ≦ 13
0 °, 148 ° ≦ a3 ≦ 152 °, b1, b2, and b3 are integers)
【請求項2】 前記弾性表面波がリーキー波であること
を特徴とする請求項1に記載の弾性表面波装置。
2. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the surface acoustic wave is a leaky wave.
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