JP2011176546A - 弾性表面波デバイス、発振器、モジュール装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】弾性表面波デバイス1は、C面を主面とするサファイア基板10と、サファイア基板10の主面11に形成される窒化アルミニウム膜30と、窒化アルミニウム膜30の表面に形成され弾性表面波を励振させる櫛歯電極21,22と、櫛歯電極21,22及び窒化アルミニウム膜30の表面を覆う二酸化シリコン膜40と、を有し、前記弾性表面波としてレイリー波の基本モードを用いている。窒化アルミニウム膜30の規格化膜厚KH−AlNと、二酸化シリコン膜40の規格化膜厚KH−SiO2と、の関係を適切な範囲に設定することにより、良好な温度特性、高い音速を有する弾性表面波デバイス1が実現できる。
【選択図】図2
Description
座標1(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、1.25)
座標2(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.65、0.50)
座標3(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.67、0.50)
座標4(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.44、1.83)
座標5(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.29、3.00)
座標6(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.22、4.00)
座標7(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.20、5.29)
座標8(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.18、6.00)
座標9(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.18、10.00)
座標10(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、10.00)
これらの座標を、座標1〜座標10の順に結ぶとともに、座標10と座標1とを結んだ領域内に含まれる前記KH‐AlN及び前記KH‐SiO2を用いることが望ましい。
座標1(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、2.37)
座標2(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.89、1.00)
座標3(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.98、0.50)
座標4(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.43、0.50)
座標5(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.00、3.00)
座標6(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.85、4.00)
座標7(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.72、6.00)
座標8(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.70、10.00)
座標9(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、10.00)
これらの座標を、座標1〜座標9の順に結ぶとともに、座標9と座標1とを結んだ領域内に含まれる前記KH‐AlN及び前記KH‐SiO2を用いることが望ましい。
座標1(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、3.00)
座標2(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.02、1.00)
座標3(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.10、0.50)
座標4(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.32、0.50)
座標5(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.06、2.00)
座標6(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.76、3.29)
座標7(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.59、4.67)
座標8(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、6.38)
これらの座標を、座標1〜座標8の順に結ぶとともに、座標8と座標1とを結んだ領域内に含まれる前記KH‐AlN及び前記KH‐SiO2を用いることが望ましい。
座標1(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、3.33)
座標2(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.07、1.04)
座標3(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.16、0.50)
座標4(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.27、0.50)
座標5(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.10、1.58)
座標6(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.68、3.25)
座標7(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、4.46)
これらの座標を、座標1〜座標7の順に結ぶとともに、座標7と座標1とを結んだ領域内に含まれる前記KH‐AlN及び前記KH‐SiO2を用いることが望ましい。
座標1(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、0.83)
座標2(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.62、1.00)
座標3(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.70、1.58)
座標4(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、2.50)
これらの座標を、座標1〜座標4の順に結ぶとともに、座標4と座標1とを結んだ領域内に含まれる前記KH‐AlN及び前記KH‐SiO2を用いることが望ましい。
(実施形態1)
しかし、C面サファイア基板の音速と窒化アルミニウムの音速とは近いため、酸化亜鉛(ZnO)膜を用いる場合よりも音速差に起因する周波数変動を抑制することができる。
(実施例1)
図6は、実施例1に係るKH‐AlNとKH‐SiO2と、遅延時間温度係数との関係を表し、図7はサファイア基板上を伝搬するレイリー波の音速との関係を表すグラフである。図6の等高線上に記載されている数字は遅延時間温度係数(ppm/℃)である。例えば、KH‐SiO2=1、且つKH‐AlN=3の場合、遅延時間温度係数は−20ppm/℃である。また、図7の等高線上に記載されている数字は、レイリー波がサファイア基板を伝搬する音速(m/s)である。例えば、KH‐SiO2=1、且つKH‐AlN=3の場合、音速は5200m/sである。
座標2(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.65、0.50)
座標3(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.67、0.50)
座標4(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.44、1.83)
座標5(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.29、3.00)
座標6(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.22、4.00)
座標7(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.20、5.29)
座標8(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.18、6.00)
座標9(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.18、10.00)
座標10(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、10.00)
これらの座標を、座標1〜座標10の順に結ぶとともに、座標10と座標1とを結んだ領域内に含まれる前記KH‐AlN及び前記KH‐SiO2を用いる。
(実施例2)
図8は、実施例2に係るKH‐AlNとKH‐SiO2と、遅延時間温度係数(TCD)との関係を示すグラフ、図9はレイリー波がサファイア基板を伝搬する音速との関係を表すグラフである。
座標2(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.89、1.00)
座標3(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.98、0.50)
座標4(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.43、0.50)
座標5(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.00、3.00)
座標6(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.85、4.00)
座標7(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.72、6.00)
座標8(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.70、10.00)
座標9(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、10.00)
これらの座標を、座標1〜座標9の順に結ぶとともに、座標9と座標1とを結んだ領域内に含まれる前記KH‐AlN及び前記KH‐SiO2を用いる。
(実施例3)
図10は、実施例3に係るKH‐AlNとKH‐SiO2と、遅延時間温度係数(TCD)との関係を示すグラフ、図11はレイリー波がサファイア基板を伝搬する音速との関係を表すグラフである。
座標2(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.02、1.00)
座標3(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.10、0.50)
座標4(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.32、0.50)
座標5(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.06、2.00)
座標6(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.76、3.29)
座標7(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.59、4.67)
座標8(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、6.38)
これらの座標を、座標1〜座標8の順に結ぶとともに、座標8と座標1とを結んだ領域内に含まれる前記KH‐AlN及び前記KH‐SiO2を用いる。
(実施例4)
図12は、実施例4に係るKH‐AlNとKH‐SiO2と、遅延時間温度係数(TCD)との関係を示すグラフ、図13はレイリー波がサファイア基板を伝搬する音速との関係を表すグラフである。
座標2(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.07、1.04)
座標3(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.16、0.50)
座標4(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.27、0.50)
座標5(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.10、1.58)
座標6(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.68、3.25)
座標7(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、4.46)
これらの座標を、座標1〜座標7の順に結ぶとともに、座標7と座標1とを結んだ領域内に含まれる前記KH‐AlN及び前記KH‐SiO2を用いる。
(実施例5)
図14は、実施例5に係るKH‐AlNとKH‐SiO2と、電気機械結合係数K2との関係を示すグラフである。図14の等高線上に記載されている数字は電気機械結合係数K2(%)である。例えば、KH‐SiO2=0.5、且つKH‐AlN=2の場合、電気機械結合係数K2は0.12%以上である。
座標2(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.62、1.00)
座標3(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.70、1.58)
座標4(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、2.50)
これらの座標を、座標1〜座標4の順に結ぶとともに、座標4と座標1とを結んだ領域内に含まれる前記KH‐AlN及び前記KH‐SiO2を用いる。
また、図5と図14の各座標系で結ばれる領域とを合成して判断すると、この領域内では、5400m/s以上の高い音速が実現できる。
Claims (8)
- C面を主面とするサファイア基板と、
前記サファイア基板の主面に形成される窒化アルミニウム膜と、
前記窒化アルミニウム膜の表面に形成され弾性表面波を励振させる櫛歯電極と、
前記櫛歯電極及び前記窒化アルミニウム膜の表面を覆う二酸化シリコン膜と、を有し、
前記弾性表面波がレイリー波の基本モードであることを特徴とする弾性表面波デバイス。 - 前記窒化アルミニウム膜の厚さta、前記二酸化シリコン膜の厚さts、前記弾性表面波の波長λとし、
前記窒化アルミニウム膜の規格化膜厚をKH‐AlN=(2π/λ)・ta、
前記二酸化シリコン膜の規格化膜厚をKH‐SiO2=(2π/λ)・ts、
で与えられる各規格化膜厚の関係を座標表示したとき、
座標1(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、1.25)
座標2(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.65、0.50)
座標3(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.67、0.50)
座標4(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.44、1.83)
座標5(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.29、3.00)
座標6(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.22、4.00)
座標7(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.20、5.29)
座標8(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.18、6.00)
座標9(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.18、10.00)
座標10(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、10.00)
これらの座標を、座標1〜座標10の順に結ぶとともに、座標10と座標1とを結んだ領域内に含まれる前記KH‐AlN及び前記KH‐SiO2を用いることを特徴とする請求項1に記載の弾性表面波デバイス。 - 前記窒化アルミニウム膜の厚さta、前記二酸化シリコン膜の厚さts、前記弾性表面波の波長λとし、
前記窒化アルミニウム膜の規格化膜厚をKH‐AlN=(2π/λ)・ta、
前記二酸化シリコン膜の規格化膜厚をKH‐SiO2=(2π/λ)・ts、
で与えられる各規格化膜厚の関係を座標表示したとき、
座標1(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、2.37)
座標2(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.89、1.00)
座標3(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.98、0.50)
座標4(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.43、0.50)
座標5(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.00、3.00)
座標6(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.85、4.00)
座標7(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.72、6.00)
座標8(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.70、10.00)
座標9(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、10.00)
これらの座標を、座標1〜座標9の順に結ぶとともに、座標9と座標1とを結んだ領域内に含まれる前記KH‐AlN及び前記KH‐SiO2を用いることを特徴とする請求項1に記載の弾性表面波デバイス。 - 前記窒化アルミニウム膜の厚さta、前記二酸化シリコン膜の厚さts、前記弾性表面波の波長λとし、
前記窒化アルミニウム膜の規格化膜厚をKH‐AlN=(2π/λ)・ta、
前記二酸化シリコン膜の規格化膜厚をKH‐SiO2=(2π/λ)・ts、
で与えられる各規格化膜厚の関係を座標表示したとき、
座標1(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、3.00)
座標2(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.02、1.00)
座標3(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.10、0.50)
座標4(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.32、0.50)
座標5(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.06、2.00)
座標6(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.76、3.29)
座標7(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.59、4.67)
座標8(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、6.38)
これらの座標を、座標1〜座標8の順に結ぶとともに、座標8と座標1とを結んだ領域内に含まれる前記KH‐AlN及び前記KH‐SiO2を用いることを特徴とする請求項1に記載の弾性表面波デバイス。 - 前記窒化アルミニウム膜の厚さta、前記二酸化シリコン膜の厚さts、前記弾性表面波の波長λとし、
前記窒化アルミニウム膜の規格化膜厚をKH‐AlN=(2π/λ)・ta、
前記二酸化シリコン膜の規格化膜厚をKH‐SiO2=(2π/λ)・ts、
で与えられる各規格化膜厚の関係を座標表示したとき、
座標1(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、3.33)
座標2(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.07、1.04)
座標3(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.16、0.50)
座標4(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.27、0.50)
座標5(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(1.10、1.58)
座標6(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.68、3.25)
座標7(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、4.46)
これらの座標を、座標1〜座標7の順に結ぶとともに、座標7と座標1とを結んだ領域内に含まれる前記KH‐AlN及び前記KH‐SiO2を用いることを特徴とする請求項1に記載の弾性表面波デバイス。 - 前記窒化アルミニウム膜の厚さta、前記二酸化シリコン膜の厚さts、前記弾性表面波の波長λとし、
前記窒化アルミニウム膜の規格化膜厚をKH‐AlN=(2π/λ)・ta、
前記二酸化シリコン膜の規格化膜厚をKH‐SiO2=(2π/λ)・ts、
で与えられる各規格化膜厚の関係を座標表示したとき、
座標1(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、0.83)
座標2(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.62、1.00)
座標3(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.70、1.58)
座標4(KH‐SiO2、KH‐AlN)=(0.50、2.50)
これらの座標を、座標1〜座標4の順に結ぶとともに、座標4と座標1とを結んだ領域内に含まれる前記KH‐AlN及び前記KH‐SiO2を用いることを特徴とする請求項1に記載の弾性表面波デバイス。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の弾性表面波デバイスを用いたことを特徴とする発振器。
- 請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の弾性表面波デバイスを用いたことを特徴とするモジュール装置。
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A761 | Written withdrawal of application |
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