JP2003201200A - 圧電材料、圧電デバイス用基板及び表面弾性波装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気機械結合係数が大きく且つ遅延時間温度
係数がゼロに近い単結晶圧電材料、圧電デバイス用基板
及びこれを用いた表面弾性波装置を提供すること。 【解決手段】 この発明に係る圧電材料は、組成式がＮ
ｄＣａ₄Ｏ（ＢＯ₃）₃で表される単結晶からなり、遅延
時間温度係数の絶対値が３０ｐｐｍ／℃以下であるもの
である。この圧電材料を所定のカット方位でカットして
そのカット面を研磨加工することにより、圧電デバイス
用基板１が製作される。また、この圧電デバイス用基板
に、表面弾性波を励振するための櫛歯型電極２を設ける
ことにより、表面弾性波装置が製作される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、表面弾性波フィ
ルター、バルク波フィルター、共振子、振動子等に好適
に用いられる圧電材料、圧電デバイス用基板及び表面弾
性波装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】表面弾性波フィルター等の圧電デバイス
に用いられる圧電デバイス用基板は、単結晶圧電材料を
所定のカット方位で切断加工することにより、製作され
ており、そして、この基板に、表面弾性波を励振するた
めの櫛歯型等の電極を形成することにより、表面弾性波
装置が製作されている。

【０００３】この単結晶圧電材料において、要求される
特性として、電気機械結合係数ｋ²が大きいこと、遅延
時間温度係数ＴＣＤがゼロに近いこと、単結晶の育成や
作成過程が容易であること、等が挙げられる。

【０００４】従来より単結晶圧電材料として広く用いら
れていた水晶やランタン・ガリウム・ニオブ系酸化物単
結晶であるランガナイト等は、ＴＣＤがゼロであるとい
う優れた特性（即ち零温度特性）を持つ。

【０００５】また、ｋ²の大きい圧電材料として、ニオ
ブ酸リチウム（ＬＮ）やタンタル酸リチウム（ＬＴ）等
が開発されている（例えば特開平１１−１０６２９４号
公報参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在使
用されている上述のような圧電材料において、水晶やラ
ンガナイト等では、ＴＣＤがゼロであるという優れた特
性を有する反面、ｋ²が小さいという欠点があり、ＬＮ
やＬＴ等では、ｋ²が大きいという特性を有する反面、
ＴＣＤも大きいという欠点があった。このようにｋ²が
小さい圧電材料は、表面弾性波装置の広帯域化への対応
が困難になる。また、ＴＣＤが大きい圧電材料は、温度
変化に対する特性変化（帯域周波数の変化）が大きいと
いう欠点を有している。

【０００７】この発明は、このような技術背景に鑑みて
なされたもので、その目的は、電気機械結合係数ｋ²が
大きく且つ遅延時間温度係数ＴＣＤがゼロに近いという
特性を有する単結晶圧電材料、圧電デバイス用基板及び
これを用いた表面弾性波装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明に係る圧電材料は、組成式がＮｄＣ
ａ₄Ｏ（ＢＯ₃）₃で表される単結晶からなり、遅延時間
温度係数の絶対値が３０ｐｐｍ／℃以下であることを特
徴としている。

【０００９】請求項２の発明に係る圧電デバイス用基板
は、上記請求項１記載の圧電材料で形成されていること
を特徴としている。

【００１０】請求項３の発明に係る表面弾性波装置は、
上記請求項２記載の圧電デバイス用基板に、表面弾性波
を励振するための電極が設けられていることを特徴とし
ている。

【００１１】

【発明の実施の形態】この発明に係る圧電材料は、潮解
性がなく安定である上、電気機械結合係数ｋ ²が大き
く、且つ遅延時間温度係数ＴＣＤがゼロに近い（つまり
ＴＣＤの絶対値が小さい）という優れた特性を有してい
る。したがって、この発明に係る圧電材料は、圧電デバ
イス用基板を製作するための材料として特に好適に用い
ることができる。

【００１２】この圧電材料は、組成式がＮｄＣａ₄Ｏ
（ＢＯ₃）₃で表される単結晶からなるものである。この
圧電材料を構成するＮｄ（ネオジム）及びＣａ（カルシ
ウム）において、Ｎｄは希土類元素に属するものであ
り、Ｃａはアルカリ土類金属元素に属するものであるか
ら、この圧電材料は、希土類・アルカリ土類金属・オキ
シボレート系単結晶からなる圧電材料の一種であると言
える。

【００１３】この発明に係る圧電材料は、ＮｄとＣａが
化学量論数比で１：４に厳密に設定されているＮｄＣａ
₄Ｏ（ＢＯ₃）₃単結晶からなるものをはじめ、Ｎｄ以外
の希土類元素（即ち、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐ
ｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔ
ｍ、Ｙｂ、Ｌｕ）から選択された１種又は２種以上の元
素を不純物として含有したＮｄＣａ₄Ｏ（ＢＯ₃）₃単結
晶からなるものであっても良い。この場合において、選
択された元素は、固溶元素として含有されていても良
く、例えば、Ｎｄと置換される置換型固溶元素として、
あるいは侵入型固溶元素として含有されていても良い。

【００１４】また同じく、この発明に係る圧電材料は、
Ｃａ以外のアルカリ土類金属元素（即ち、Ｂｅ、Ｍｇ、
Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ）から選択された１種又は２種以上の
元素を不純物として含有したＮｄＣａ₄Ｏ（ＢＯ₃）₃単
結晶からなるものであっても良い。この場合において、
選択された元素は、固溶元素として含有されていても良
く、例えば、Ｃａと置換される置換型固溶元素として、
あるいは侵入型固溶元素として含有されていても良い。

【００１５】また同じく、この発明に係る圧電材料は、
希土類元素及びアルカリ土類金属元素以外の元素を不純
物として含有したＮｄＣａ₄Ｏ（ＢＯ₃）₃単結晶からな
るものであっても良い。

【００１６】もとより、この発明に係る圧電材料は、製
造上不可避の不純物を含有したＮｄＣａ₄Ｏ（ＢＯ₃）₃
単結晶からなるものであっても良いことは言うまでもな
い。

【００１７】而して、この発明に係る圧電材料は、ＴＣ
Ｄの絶対値を３０ｐｐｍ／℃以下（即ち、ＴＣＤを＋３
０〜−３０ｐｐｍ／℃の範囲内）にすることができる。

【００１８】この圧電材料において、ＴＣＤの上限値は
２０ｐｐｍ／℃であることが望ましく、特に１５ｐｐｍ
／℃であることが望ましく、更に１０ｐｐｍ／℃である
ことが望ましく、５ｐｐｍ／℃であることがより一層望
ましい。

【００１９】一方、ＴＣＤの下限値は、−２０ｐｐｍ／
℃であることが望ましく、特に−１５ｐｐｍ／℃である
ことが望ましく、更に−１０ｐｐｍ／℃であることが望
ましく、−５ｐｐｍ／℃であることがより一層望まし
い。

【００２０】このＴＣＤ（単位：ｐｐｍ／℃）の値は、
２５℃における値であり、次式(i)で算出される。

【００２１】ＴＣＤ＝α−(１/Ｖ_S)(∂Ｖ_S/∂Ｔ)…(i)

【００２２】上記(i)式において、Ｖ_Sは表面弾性波の伝
搬速度、Ｔは温度であり、右辺の第１項であるαは伝搬
方向の熱膨張係数である。また、同右辺の第２項をβを
すると、βは次式（ii）で算出される。

【００２３】 β＝(１／Ｖ_S(25℃))[(Ｖ_S(35℃)−Ｖ_S(15℃))／20]…(ii)

【００２４】上記(ii)式において、Ｖ_S(25℃)、Ｖ_S(35
℃)及びＶ_S(15℃)は、それぞれ２５℃、３５℃及び１５
℃における表面弾性波の伝搬速度である。

【００２５】ところで、ＮｄＣａ₄Ｏ（ＢＯ₃）₃単結晶
は単斜晶系に属するものである。一般的に、単斜晶系に
属する結晶の結晶軸（ａ軸、ｂ軸及びｃ軸）と、表面弾
性波特性の評価に用いる直交座標軸（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ
軸）との関係は、ｂ軸をＹ軸に、ｃ軸をＺ軸にとり、右
手直交になるようにＸ軸をとると決められている。

【００２６】この発明では、圧電材料は、例えばＹ軸に
直交するか又はこれに近い面でカットされた場合、表面
弾性波の伝搬方向を適切に選択することによって、ＴＣ
Ｄの絶対値を所定値以下に確実に設定することができ
る。但し、この発明では、圧電材料はこのようなカット
方位でカットされているものに限定されるものではな
い。例えば、Ｘ軸に直交するか又はこれに近い面でカッ
トされていても良いし、Ｚ軸に直交するか又はこれに近
い面でカットされていても良く、要するにＴＣＤの絶対
値が所定値以下になる伝搬方向が得られるようにカット
されていれば良い。

【００２７】なお、この明細書では、Ｘ軸に直交する面
でカットすることを「Ｘカット」と呼び、Ｙ軸に直交す
る面でカットすることを「Ｙカット」と呼び、Ｚ軸に直
交する面でカットすることを「Ｚカット」と呼ぶ。

【００２８】この圧電材料は、これがバルク状である場
合には圧電デバイス用基板として用いることができる。
このバルク状圧電材料の単結晶育成方法については、特
に限定されるものではなく、各種チョクラルスキー（Ｃ
ｚ）法をはじめ、ブリッジマン法、フローティング・ゾ
ーン法（浮遊帯域溶融法）等の様々な育成方法を適用す
ることができるが、特にＣｚ法により育成することが望
ましい。すなわち、Ｃｚ法によれば、大口径で且つ高品
質の単結晶を育成することができる上、当該単結晶の育
成を高速に且つ容易に行うことができるからである。

【００２９】また、特に、この圧電材料は、Ｙ軸方向に
育成された単結晶からなることが、当該単結晶のカット
方位決定作業（いわゆる方位出し作業）を容易に行える
ようになる点等で、望ましい。なお、圧電材料がＣｚ法
により育成された単結晶からなるものである場合には、
当該単結晶の引き上げ方向がその育成方向となる。

【００３０】また、この圧電材料は、任意の基板上に形
成される単結晶薄膜として用いることができる。この場
合においてその成膜方法は、特に限定されるものではな
く様々な成膜方法を適用することができる。

【００３１】この発明に係る圧電デバイス用基板は、上
述したバルク状圧電材料を所定のカット方位でカットし
てそのカット面を研磨加工することにより、製作するこ
とができる。

【００３２】また、圧電デバイス用基板は、任意の基板
上に上述した圧電材料が薄膜として形成されていても良
い。

【００３３】この発明に係る表面弾性波装置は、圧電デ
バイス用基板上に表面弾性波を励振するための電極を設
けることにより、製作することができる。

【００３４】この表面弾性波装置としては、例えば、図
１に示した共振器型表面弾性波装置や図２に示したトラ
ンスバーサル型表面弾性波装置が挙示される。

【００３５】図１に示した共振器型表面弾性波装置で
は、表面弾性波を励振するための電極として、複数個の
平行な電極指を有する一対の櫛歯型の励振電極（Inter
Digital Transducer）（２）が、電極指を相互に噛み
合わせた態様にして圧電デバイス用基板（１）の一主面
に設けられている。この一対の櫛歯型励振電極（２）は
導電性材料から形成されている。この導電性材料として
は、例えば、アルミニウム（その合金を含む。）、チタ
ン、ニッケル、金、プラチナ等の金属やこれらの合金が
好適に用いられる。また、同図の鎖線に示すように、前
記櫛歯型励振電極（２）の表面弾性波伝搬路の両端に、
表面弾性波を反射するための反射器（３）が設けられて
いても良い。

【００３６】図２に示したトランスバーサル型表面弾性
波装置では、表面弾性波（５）を励振するための電極と
して、図１と同じく、一対の櫛歯型励振電極（２）が電
極指を相互に噛み合わせた態様にして圧電デバイス用基
板（１）の一主面に設けられている。さらに、この一対
の櫛歯型励振電極（２）に隣接して、表面弾性波（５）
を受信するための一対の櫛歯型受信電極（２’）が設け
られている。

【００３７】なお、図１及び図２において、（４）は前
記櫛歯型励振電極（２）に印加するための高周波信号源
である。

【００３８】この発明において、櫛歯型励振電極
（２）、受信電極（２’）及び反射器（３）の形成方法
としては、特に限定されるものではなく、様々な公知の
形成方法を適用することができる。例えば、基板（１）
の主面上に電極となる金属を真空蒸着法により被着形成
したのち、リフトオフ法及び／又はエッチング法により
電極を形成することができる。

【００３９】

【実施例】次に、この発明の具体的実施例について説明
する。

【００４０】＜第１単結晶の育成＞ＮｄＣａ₄Ｏ（Ｂ
Ｏ₃）₃単結晶を高周波誘導加熱型Ｃｚ法により育成し
た。この単結晶を、説明の便宜上「第１単結晶」とい
う。用いたるつぼはイリジウム（Ｉｒ）製の円筒形のも
のである。用いた原料は純度９９．９９％の炭酸カルシ
ウム（ＣａＣＯ₃）、酸化ネオジム（Ｎｄ₂Ｏ₃）、純度
９９．９５％の酸化ホウ素（Ｂ₂Ｏ₃）であり、これらを
８：１：３のモル比で混合し、１１００℃で２４時間焼
結したものを前記るつぼに充填した。イリジウム製のる
つぼは約８００℃以上の高温では酸素と反応し、揮発す
るため、アルゴンガス雰囲気中で育成を行った。以下に
その育成条件を示す。

【００４１】 ・シード結晶…ＮｄＣａ₄Ｏ（ＢＯ₃）₃結晶 ・引き上げ方向…Ｙ軸 ・育成温度…約１４８０℃ ・結晶回転速度…２０ｒｐｍ ・引き上げ速度…２．０ｍｍ／ｈ

【００４２】こうして育成されたロッド状の第１単結晶
は、クラックが生じておらず高品質なものであった。ま
た、この第１単結晶は、その組成式においてＮｄとＣａ
を化学量論数比（Ｎｄ：Ｃａ）で１：４の割合で含有し
ているものである。

【００４３】＜第２単結晶の育成＞不純物としてＧｄを
含有したＮｄＣａ₄Ｏ（ＢＯ₃）₃単結晶を高周波誘導加
熱型Ｃｚ法により育成した。この単結晶を、説明の便宜
上「第２単結晶」という。用いたるつぼはイリジウム
（Ｉｒ）製の円筒形のものである。用いた原料は純度９
９．９９％の炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）、酸化ガド
リニウム（Ｇｄ₂Ｏ₃）、酸化ネオジム（Ｎｄ₂Ｏ₃）、純
度９９．９５％の酸化ホウ素（Ｂ₂Ｏ₃）であり、これら
を８：０．１：０．９：３のモル比で混合し、１１００
℃で２４時間焼結したものを前記るつぼに充填した。イ
リジウム製のるつぼは約８００℃以上の高温では酸素と
反応し、揮発するため、アルゴンガス雰囲気中で育成を
行った。以下にその育成条件を示す。

【００４４】 ・シード結晶…ＮｄＣａ₄Ｏ（ＢＯ₃）₃結晶 ・引き上げ方向…Ｙ軸 ・育成温度…約１４８０℃ ・結晶回転速度…２０ｒｐｍ ・引き上げ速度…２．０ｍｍ／ｈ

【００４５】こうして育成されたロッド状の第２単結晶
は、クラックが生じておらず高品質なものであった。ま
た、この第２単結晶は、その組成式においてＮｄ及びＧ
ｄとＣａを化学量論数比［（Ｎｄ＋Ｇｄ）：Ｃａ］で
１：４の割合で含有しているものである。この第２単結
晶において、不純物であるＧｄは、Ｎｄと置換された置
換型固溶元素として単結晶中に含まれていると推察され
る。

【００４６】＜第３単結晶の育成＞不純物としてＭｇを
含有したＮｄＣａ₄Ｏ（ＢＯ₃）₃単結晶を高周波誘導加
熱型Ｃｚ法により育成した。この単結晶を、説明の便宜
上「第３単結晶」という。用いたるつぼはイリジウム
（Ｉｒ）製の円筒形のものである。用いた原料は純度９
９．９９％の炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）、純度９
９．９９％の炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ₃）、酸化ネ
オジム（Ｎｄ₂Ｏ₃）、純度９９．９５％の酸化ホウ素
（Ｂ₂Ｏ₃）であり、これらを７．７６：０．２４：１：
３のモル比で混合し、１１００℃で２４時間焼結したも
のを前記るつぼに充填した。イリジウム製のるつぼは約
８００℃以上の高温では酸素と反応し、揮発するため、
アルゴンガス雰囲気中で育成を行った。以下にその育成
条件を示す。

【００４７】 ・シード結晶…ＮｄＣａ₄Ｏ（ＢＯ₃）₃結晶 ・引き上げ方向…Ｙ軸 ・育成温度…約１４８０℃ ・結晶回転速度…２０ｒｐｍ ・引き上げ速度…２．０ｍｍ／ｈ

【００４８】こうして育成されたロッド状の第３単結晶
（すなわち、不純物としてＭｇを含有したＮｄＣａ₄Ｏ
（ＢＯ₃）₃単結晶）は、クラックが生じておらず高品質
なものであった。また、この第３単結晶は、その組成式
においてＮｄとＣａ及びＭｇを化学量論数比［Ｎｄ：
（Ｃａ＋Ｍｇ）］で１：４の割合で含有しているもので
ある。この第３単結晶において、不純物であるＭｇは、
Ｃａと置換された置換型固溶元素として単結晶中に含ま
れていると推察される。

【００４９】＜Ｖ_S、ｋ²及びＴＣＤの測定＞ ［実施例１］ 上記の第１単結晶をＺ軸に直交する面で
カットして該カット面を鏡面加工することにより、圧電
デバイス用基板を製作した。そして、図１に示した共振
器型表面弾性波装置を製作すべく、この基板の主面（即
ちカット面）に一対の櫛歯型励振電極を形成した。な
お、この櫛歯型励振電極において、電極指間隔は９μ
ｍ、電極指幅は９μｍ、電極指対数は２０である。

【００５０】次いで、この表面弾性波装置に対して、Ｚ
カットＹ伝搬の表面弾性波の伝搬速度Ｖ_S、電気機械結
合係数ｋ²及び遅延時間温度係数ＴＣＤを測定した。

【００５１】なお、ＴＣＤの値は上記(i)及び(ii)によ
り算出した。ＴＣＤの測定に用いた中心周波数は約１０
５ＭＨｚである。一方、Ｖ_S及びｋ²の測定は、インピー
ダンスアナライザを用い、アドミタンスの実部（コンダ
クタンス）Ｇとその虚部（サセプタンス）Ｂの周波数特
性（放射アドミタンス特性）を測定することにより、行
った。ここで、Ｖ_Sの値は次式(iii)により算出し、ｋ²
は次式(iv)により算出した。

【００５２】 Ｖ_S＝ｆ₀×λ…(iii) ｋ²＝π／(４Ｎ)×(Ｇ／Ｂ)_f=f0…(iv)

【００５３】上記(iii)式において、ｆ₀は中心周波数で
あり、λは波長（電極指幅の４倍）である。上記(iv)式
において、Ｎは電極指対数である。

【００５４】以上の測定により得られたＶ_S、ｋ²及びＴ
ＣＤを以下に示す。

【００５５】 ・Ｖ_S…３９００ｍ／ｓ ・ｋ²…１．１％ ・ＴＣＤ…１５ｐｐｍ／℃（但し、25℃における。）

【００５６】［実施例２］ 上記の第１単結晶をＹ軸に
直交する面でカットして該カット面を鏡面加工すること
により、圧電デバイス用基板を製作した。そして、図１
に示した共振器型表面弾性波装置を製作すべく、この基
板の主面（即ちカット面）に一対の櫛歯型励振電極を形
成し、ＹカットＸ伝搬のＶ_S、ｋ²及びＴＣＤを測定し
た。ＴＣＤの測定に用いた中心周波数は約９２ＭＨｚで
ある。その結果を以下に示す。なお、この櫛歯型励振電
極において、電極指間隔、電極指幅及び電極指対数は、
上記実施例１と同じである。また、ＴＣＤ、Ｖ_S及びｋ²
の測定方法についても上記実施例１と同じである。

【００５７】 ・Ｖ_S…３４５０ｍ／ｓ ・ｋ²…０．５％ ・ＴＣＤ…５ｐｐｍ／℃（但し、25℃における。）

【００５８】［実施例３］ 上記の第１単結晶をＸ軸に
直交する面でカットして該カット面を鏡面加工すること
により、圧電デバイス用基板を製作した。そして、図１
に示した共振器型表面弾性波装置を製作すべく、この基
板の主面（即ちカット面）に一対の櫛歯型励振電極を形
成し、ＸカットＹ伝搬のＶ_S、ｋ²及びＴＣＤを測定し
た。ＴＣＤの測定に用いた中心周波数は約９５ＭＨｚで
ある。その結果を以下に示す。なお、この櫛歯型励振電
極において、電極指間隔、電極指幅及び電極指対数は、
上記実施例１と同じである。また、ＴＣＤ、Ｖ_S及びｋ²
の測定方法についても上記実施例１と同じである。

【００５９】 ・Ｖ_S…３５５０ｍ／ｓ ・ｋ²…０．５％ ・ＴＣＤ…１３ｐｐｍ／℃（但し、25℃における。）

【００６０】［実施例４］ 上記の第２単結晶をＹ軸に
直交する面でカットして該カット面を鏡面加工すること
により、圧電デバイス用基板を製作した。そして、図１
に示した共振器型表面弾性波装置を製作すべく、この基
板の主面（即ちカット面）に一対の櫛歯型励振電極を形
成し、ＹカットＸ伝搬のＶ_S、ｋ²及びＴＣＤを測定し
た。ＴＣＤの測定に用いた中心周波数は約９２ＭＨｚで
ある。その結果を以下に示す。なお、この櫛歯型励振電
極において、電極指間隔、電極指幅及び電極指対数は、
上記実施例１と同じである。また、ＴＣＤ、Ｖ_S及びｋ²
の測定方法についても上記実施例１と同じである。

【００６１】 ・Ｖ_S…３４５０ｍ／ｓ ・ｋ²…０．４％ ・ＴＣＤ…３０ｐｐｍ／℃（但し、25℃における。）

【００６２】［実施例５］ 上記の第３単結晶をＹ軸に
直交する面でカットして該カット面を鏡面加工すること
により、圧電デバイス用基板を製作した。そして、図１
に示した共振器型表面弾性波装置を製作すべく、この基
板の主面（即ちカット面）に一対の櫛歯型励振電極を形
成し、ＹカットＸ伝搬のＶ_S、ｋ²及びＴＣＤを測定し
た。ＴＣＤの測定に用いた中心周波数は約９２ＭＨｚで
ある。その結果を以下に示す。なお、この櫛歯型励振電
極において、電極指間隔、電極指幅及び電極指対数は、
上記実施例１と同じである。また、ＴＣＤ、Ｖ_S及びｋ²
の測定方法についても上記実施例１と同じである。

【００６３】 ・Ｖ_S…３４５０ｍ／ｓ ・ｋ²…０．５％ ・ＴＣＤ…２０ｐｐｍ／℃（但し、25℃における。）

【００６４】＜櫛歯型励振電極の製作＞櫛歯型励振電極
は、公知の形成方法によって形成されたものである。す
なわち、基板の主面上に電極となるアルミニウムを真空
蒸着法により被着形成したのち、エッチング法によって
前記の櫛歯型励振電極を形成した。

【００６５】＜本発明品と従来品との対比＞ここで、上
記実施例１〜５で得られた単結晶圧電材料であるＮｄＣ
ａ₄Ｏ（ＢＯ₃）₃単結晶と、従来の単結晶圧電材料であ
る水晶（これを「比較例１」とする。）及びＬＮ（これ
を「比較例２」とする。）とを、Ｖ_S、ｋ²及びＴＣＤに
ついて対比すると、表１のようになる。

【００６６】

【表１】

【００６７】同表から明らかなように、ＮｄＣａ₄Ｏ
（ＢＯ₃）₃単結晶は、不純物を含んでいるか否かにかか
わらず、ｋ²が大きく且つＴＣＤがゼロに近い（つまり
ＴＣＤの絶対値が小さい）という優れた特性を有するも
のであることが分かる。特に、ＮｄＣａ₄Ｏ（ＢＯ₃）₃
単結晶は、上記第１単結晶のように、製造上不可避の不
純物だけを含有したものである場合が、ＴＣＤをより一
層ゼロに近づけることができできる点で、望ましいが、
Ｎｄ以外の希土類元素から選択された１種又は２種以上
の元素を不純物として、上記第２単結晶におけるＧｄの
含有量以下で含有したものであっても、あるいはＣａ以
外のアルカリ土類金属元素から選択された１種又は２種
以上の元素を不純物として、上記第３単結晶におけるＭ
ｇの含有量以下で含有したものであっても、ＴＣＤを所
定の値以下に設定できることが分かる。したがって、こ
のようなＮｄＣａ₄Ｏ（ＢＯ₃）₃単結晶からなる圧電材
料は、圧電デバイス用基板を製作するための材料として
好適に用いることができることを確認し得た。

【００６８】

【発明の効果】上述の次第で、この発明に係る圧電材料
は、電気機械結合係数ｋ²が大きく且つ遅延時間温度係
数ＴＣＤの絶対値が所定の値以下であるから、圧電デバ
イス用基板を製作するための材料として好適に用いるこ
とができる。

【００６９】さらに、この圧電材料で形成された圧電デ
バイス用基板に、表面弾性波を励振するための電極を形
成することにより、優れた性能を有する表面弾性波装置
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る表面弾性波装置の一つである共
振器型表面弾性波装置を説明するための平面図である。

【図２】この発明に係る表面弾性波装置の一つであるト
ランスバーサル型表面弾性波装置を説明するための平面
図である。

【符号の説明】

１…圧電デバイス用基板 ２…櫛歯型励振電極 ２’…櫛歯型受信電極 ３…反射器 ４…高周波信号源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安倍 一允 大阪府堺市戎島町５丁１番地 堺化学工業 株式会社内 (72)発明者 永野 一彦 大阪府堺市戎島町５丁１番地 堺化学工業 株式会社内 (72)発明者 中尾 日六士 大阪府堺市戎島町５丁１番地 堺化学工業 株式会社内 (72)発明者 水谷 英人 大阪府堺市戎島町５丁１番地 堺化学工業 株式会社内 (72)発明者 西田 雅宏 大阪府堺市戎島町５丁１番地 堺化学工業 株式会社内 Ｆターム(参考） 4G077 AA02 BC60 CF10 EA02 EC02 ED02 HA11 PD01 PE04 PJ02 5J097 AA06 AA21 FF01 HA01 HB08

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 組成式がＮｄＣａ₄Ｏ（ＢＯ₃）₃で表さ
   れる単結晶からなり、 遅延時間温度係数の絶対値が３０ｐｐｍ／℃以下である
   ことを特徴とする圧電材料。
2. 【請求項２】 請求項１記載の圧電材料で形成されてい
   ることを特徴とする圧電デバイス用基板。
3. 【請求項３】 請求項２記載の圧電デバイス用基板に、
   表面弾性波を励振するための電極が設けられていること
   を特徴とする表面弾性波装置。