JP3205978B2 - 表面弾性波素子 - Google Patents
表面弾性波素子Info
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- JP3205978B2 JP3205978B2 JP20211495A JP20211495A JP3205978B2 JP 3205978 B2 JP3205978 B2 JP 3205978B2 JP 20211495 A JP20211495 A JP 20211495A JP 20211495 A JP20211495 A JP 20211495A JP 3205978 B2 JP3205978 B2 JP 3205978B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zno
- sio
- acoustic wave
- surface acoustic
- wave device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
- H03H9/02582—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of diamond substrates
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイヤモンドを含
む表面弾性波素子に関し、特に、ＧＨｚ帯以上の高周波
領域においても良好な動作特性を有する表面弾性波素子
に関する。
む表面弾性波素子に関し、特に、ＧＨｚ帯以上の高周波
領域においても良好な動作特性を有する表面弾性波素子
に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧電体の表面を伝播する表面弾性波を利
用する表面弾性波素子は、固有の透過帯域を有し、しか
も小型であり部品点数も少ないため、携帯電話等の通信
機器用のバンドパスフィルター等への応用が期待されて
いる。典型的な表面弾性波素子は、表面弾性波を発生さ
せるために、圧電体の表面上に入力出力の１対の櫛型電
極(interdigital transducer)を備える構造を有する。
入力櫛型電極に印加された交流電力は圧電体表面上で機
械的エネルギーに変換されるが、電極が櫛型であるため
圧電体内に疎密が発生して弾性波となり、圧電体表面を
伝播して出力櫛型電極へと到達する。そして、到達した
表面弾性波は出力櫛型電極により再び電気的エネルギー
に変換され出力される。表面弾性波素子が有する透過帯
域の中心周波数ｆ0 は、櫛型電極の間隔λ0 と圧電体表
面上の弾性波の伝搬速度Ｖとから、 ｆ0 ＝Ｖ／λ0 で与えられる。
用する表面弾性波素子は、固有の透過帯域を有し、しか
も小型であり部品点数も少ないため、携帯電話等の通信
機器用のバンドパスフィルター等への応用が期待されて
いる。典型的な表面弾性波素子は、表面弾性波を発生さ
せるために、圧電体の表面上に入力出力の１対の櫛型電
極(interdigital transducer)を備える構造を有する。
入力櫛型電極に印加された交流電力は圧電体表面上で機
械的エネルギーに変換されるが、電極が櫛型であるため
圧電体内に疎密が発生して弾性波となり、圧電体表面を
伝播して出力櫛型電極へと到達する。そして、到達した
表面弾性波は出力櫛型電極により再び電気的エネルギー
に変換され出力される。表面弾性波素子が有する透過帯
域の中心周波数ｆ0 は、櫛型電極の間隔λ0 と圧電体表
面上の弾性波の伝搬速度Ｖとから、 ｆ0 ＝Ｖ／λ0 で与えられる。
【０００３】しかし、ＧＨｚ帯で良好に動作する表面弾
性波素子を作製することは困難である。透過帯域の中心
周波数ｆ0 を上昇させるためには、上記関係式から自明
なように、櫛型電極の間隔λ0 を小さくするか、表面弾
性波の伝搬速度Ｖを増加させるかのいずれかを行えばよ
いが、λ0 はフォトリソグラフィー等の加工技術により
著しく制限を受ける。従って、高周波数帯域で動作する
表面弾性波素子を得るには、Ｖを大きくすることが必要
である。
性波素子を作製することは困難である。透過帯域の中心
周波数ｆ0 を上昇させるためには、上記関係式から自明
なように、櫛型電極の間隔λ0 を小さくするか、表面弾
性波の伝搬速度Ｖを増加させるかのいずれかを行えばよ
いが、λ0 はフォトリソグラフィー等の加工技術により
著しく制限を受ける。従って、高周波数帯域で動作する
表面弾性波素子を得るには、Ｖを大きくすることが必要
である。
【０００４】また良好な動作のためには、電気機械変換
の性能を表す電気機械結合係数Ｋ2、温度依存性を表す
周波数温度係数（ＴＣＦ）並びに伝搬時の減衰による損
失を表す伝搬損失の値が、それぞれ所定の範囲内に適合
していることが必要である。
の性能を表す電気機械結合係数Ｋ2、温度依存性を表す
周波数温度係数（ＴＣＦ）並びに伝搬時の減衰による損
失を表す伝搬損失の値が、それぞれ所定の範囲内に適合
していることが必要である。
【０００５】Ｋ2 はある程度大きくないと、表面弾性波
素子として実用に供しない。Ｋ2 の好ましい範囲は、目
的とする表面弾性波素子の帯域幅によって変る。表面弾
性波素子を狭帯域フィルターへ応用するためには、Ｋ2
＝０．１５〜０．７％程度、中帯域フィルターには、Ｋ
2 ＝０．７〜３％程度、広帯域フィルターには、Ｋ2＝
３〜６％程度が要求される。また、温度依存性はできる
だけ小さい方が有利なことから、ＴＣＦは小さい程好ま
しい。更に、表面弾性波の伝搬における減衰は小さいこ
とが好ましいことから、伝搬損失もできるだけ小さい方
が好ましい。
素子として実用に供しない。Ｋ2 の好ましい範囲は、目
的とする表面弾性波素子の帯域幅によって変る。表面弾
性波素子を狭帯域フィルターへ応用するためには、Ｋ2
＝０．１５〜０．７％程度、中帯域フィルターには、Ｋ
2 ＝０．７〜３％程度、広帯域フィルターには、Ｋ2＝
３〜６％程度が要求される。また、温度依存性はできる
だけ小さい方が有利なことから、ＴＣＦは小さい程好ま
しい。更に、表面弾性波の伝搬における減衰は小さいこ
とが好ましいことから、伝搬損失もできるだけ小さい方
が好ましい。
【０００６】大きな伝搬速度及び大きな電気機械結合係
数を得ることにより、高周波領域で用いることのできる
表面弾性波素子を提供する目的で、種々の技術や知見が
開示されている。特開平１−３３９５２１には、ダイヤ
モンド上にＺｎＯを形成した表面弾性波素子が開示され
ている。また、特願平６−２１０１１３には、ダイヤモ
ンド上にＬｉＮｂＯ3 を形成した表面弾性波素子が開示
されている。また、特願平６−２１０１０５には、ダイ
ヤモンド上にＬｉＴａＯ3 を形成した表面弾性波素子が
開示されている。
数を得ることにより、高周波領域で用いることのできる
表面弾性波素子を提供する目的で、種々の技術や知見が
開示されている。特開平１−３３９５２１には、ダイヤ
モンド上にＺｎＯを形成した表面弾性波素子が開示され
ている。また、特願平６−２１０１１３には、ダイヤモ
ンド上にＬｉＮｂＯ3 を形成した表面弾性波素子が開示
されている。また、特願平６−２１０１０５には、ダイ
ヤモンド上にＬｉＴａＯ3 を形成した表面弾性波素子が
開示されている。
【０００７】更に、大きな伝搬速度及び大きな電気機械
結合係数に加えて小さなＴＣＦを得ることを目的とし
て、種々の技術や知見が開示されている。特願平５−２
２２４７５には、ダイヤモンドの上に、順に、ＺｎＯ、
ＳｉＯ2 が形成された表面弾性波素子が開示されてい
る。また、特願平７−２１５９８には、ダイヤモンドの
上に、順に、ＬｉＮｂＯ3 、ＳｉＯ2 が形成された表面
弾性波素子が開示されている。
結合係数に加えて小さなＴＣＦを得ることを目的とし
て、種々の技術や知見が開示されている。特願平５−２
２２４７５には、ダイヤモンドの上に、順に、ＺｎＯ、
ＳｉＯ2 が形成された表面弾性波素子が開示されてい
る。また、特願平７−２１５９８には、ダイヤモンドの
上に、順に、ＬｉＮｂＯ3 、ＳｉＯ2 が形成された表面
弾性波素子が開示されている。
【０００８】図２は、表面弾性波素子の層構造を例示す
る。特願平５−２２２４７５では、特に１次モードに着
目することにより、図２に示されるような表面弾性波素
子の様々な層構造に対して、好ましいＶ、Ｋ2 及びＴＣ
Ｆを実現している。例えば、図２（ｅ）に示されるタイ
プＥの構造に対して、１次モードを利用して、Ｖ＝８，
０００〜１０，０００（ｍ／ｓｅｃ．）、ＴＣＦ＝−１
０〜１０（ｐｐｍ／℃）、Ｋ2 ＝０．７〜１．７（％）
を達成した。また、図２（ｂ）に示されるタイプＢの構
造に対して、１次モードを利用して、Ｖ＝８，０００〜
１０，０００（ｍ／ｓｅｃ．）、ＴＣＦ＝−１０〜１０
（ｐｐｍ／℃）、Ｋ2 ＝１〜３（％）を達成した。ま
た、図２（ｆ）に示されるタイプＦの構造に対して、１
次モードを利用して、Ｖ＝８，０００〜１０，０００
（ｍ／ｓｅｃ．）、ＴＣＦ＝−１０〜１０（ｐｐｍ／
℃）、Ｋ2 ＝１．５〜４．５（％）を達成した。また、
図２（ｄ）に示されるタイプＤの構造に対して、１次モ
ードを利用して、Ｖ＝８，０００〜１０，０００（ｍ／
ｓｅｃ．）、ＴＣＦ＝−１０〜１０（ｐｐｍ／℃）、Ｋ
2＝０．８〜２．３（％）を達成した。図２（ｇ）に示
されるタイプＧの構造に対して、１次モードを利用し
て、Ｖ＝８，０００〜１０，０００（ｍ／ｓｅｃ．）、
ＴＣＦ＝−１０〜１０（ｐｐｍ／℃）、Ｋ2 ＝０．７〜
２．２（％）を達成した。
る。特願平５−２２２４７５では、特に１次モードに着
目することにより、図２に示されるような表面弾性波素
子の様々な層構造に対して、好ましいＶ、Ｋ2 及びＴＣ
Ｆを実現している。例えば、図２（ｅ）に示されるタイ
プＥの構造に対して、１次モードを利用して、Ｖ＝８，
０００〜１０，０００（ｍ／ｓｅｃ．）、ＴＣＦ＝−１
０〜１０（ｐｐｍ／℃）、Ｋ2 ＝０．７〜１．７（％）
を達成した。また、図２（ｂ）に示されるタイプＢの構
造に対して、１次モードを利用して、Ｖ＝８，０００〜
１０，０００（ｍ／ｓｅｃ．）、ＴＣＦ＝−１０〜１０
（ｐｐｍ／℃）、Ｋ2 ＝１〜３（％）を達成した。ま
た、図２（ｆ）に示されるタイプＦの構造に対して、１
次モードを利用して、Ｖ＝８，０００〜１０，０００
（ｍ／ｓｅｃ．）、ＴＣＦ＝−１０〜１０（ｐｐｍ／
℃）、Ｋ2 ＝１．５〜４．５（％）を達成した。また、
図２（ｄ）に示されるタイプＤの構造に対して、１次モ
ードを利用して、Ｖ＝８，０００〜１０，０００（ｍ／
ｓｅｃ．）、ＴＣＦ＝−１０〜１０（ｐｐｍ／℃）、Ｋ
2＝０．８〜２．３（％）を達成した。図２（ｇ）に示
されるタイプＧの構造に対して、１次モードを利用し
て、Ｖ＝８，０００〜１０，０００（ｍ／ｓｅｃ．）、
ＴＣＦ＝−１０〜１０（ｐｐｍ／℃）、Ｋ2 ＝０．７〜
２．２（％）を達成した。
【０００９】一方、特願平７−２１５９８は、圧電体に
ＬｉＮｂＯ3 を用いることにより諸特性を更に向上さ
せ、Ｖ＝１１，０００〜１２，５００（ｍ／ｓｅ
ｃ．）、ＴＣＦ＝−１０〜１０（ｐｐｍ／℃）、Ｋ2 ＝
７．５〜９．５（％）を達成した。
ＬｉＮｂＯ3 を用いることにより諸特性を更に向上さ
せ、Ｖ＝１１，０００〜１２，５００（ｍ／ｓｅ
ｃ．）、ＴＣＦ＝−１０〜１０（ｐｐｍ／℃）、Ｋ2 ＝
７．５〜９．５（％）を達成した。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、圧電体にＺｎ
Ｏを用いれば、ＬｉＮｂＯ3 やＬｉＴａＯ3 等の他の圧
電体を用いた場合に比べて、ダイヤモンド上に良質の圧
電体の薄膜を形成することが極めて容易である。このた
め、ＺｎＯを用いて上記の諸特性を更に向上させること
は非常に意義がある。
Ｏを用いれば、ＬｉＮｂＯ3 やＬｉＴａＯ3 等の他の圧
電体を用いた場合に比べて、ダイヤモンド上に良質の圧
電体の薄膜を形成することが極めて容易である。このた
め、ＺｎＯを用いて上記の諸特性を更に向上させること
は非常に意義がある。
【００１１】また、図２（ａ）のタイプＡや図２（ｃ）
のタイプＣのように、ダイヤモンドとＺｎＯ層との間に
短絡用の電極を有しない構造の表面弾性波素子に対し
て、上記の諸性質を向上させることも大いに意義があ
る。なぜなら、このような構造の素子の作製工程におい
て、ＺｎＯ層の形成時にＡｌ等の金属電極が存在しない
ため、ＺｎＯの形成において温度条件等が大幅に緩和さ
れ、製造の歩留りやＺｎＯ層の品質の向上に有利な製造
方法を採ることができるようになるからである。
のタイプＣのように、ダイヤモンドとＺｎＯ層との間に
短絡用の電極を有しない構造の表面弾性波素子に対し
て、上記の諸性質を向上させることも大いに意義があ
る。なぜなら、このような構造の素子の作製工程におい
て、ＺｎＯ層の形成時にＡｌ等の金属電極が存在しない
ため、ＺｎＯの形成において温度条件等が大幅に緩和さ
れ、製造の歩留りやＺｎＯ層の品質の向上に有利な製造
方法を採ることができるようになるからである。
【００１２】本発明は、上記の状況に鑑みてなされたも
のであり、ダイヤモンド上にＺｎＯ層が形成された構造
を有する表面弾性波素子において、良好な伝搬速度Ｖ、
電気機械結合係数Ｋ2 、周波数温度特性ＴＣＦを実現
し、且つ、良好な伝搬損失をも実現することにより、高
周波領域で優れた動作特性を有する表面弾性波素子を提
供することを目的とする。
のであり、ダイヤモンド上にＺｎＯ層が形成された構造
を有する表面弾性波素子において、良好な伝搬速度Ｖ、
電気機械結合係数Ｋ2 、周波数温度特性ＴＣＦを実現
し、且つ、良好な伝搬損失をも実現することにより、高
周波領域で優れた動作特性を有する表面弾性波素子を提
供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の表面弾性波素子
は、（ｉ）ダイヤモンド層と、（ｉｉ）ダイヤモンド層
の上に形成されるＺｎＯ層と、（ｉｉｉ）ＺｎＯ層の上
に形成される櫛型電極と、（ｉｖ）櫛型電極を覆ってＺ
ｎＯ層の上に形成されるＳｉＯ2 層と、を備え、ＺｎＯ
層の厚さｔZ 及びＳｉＯ2 層の厚さｔS に対し、２次モ
ードの表面弾性波の波長λについて ｋｈ［ＺｎＯ］＝２πｔZ ／λ、 ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝２πｔS ／λ で与えられるｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ［ＳｉＯ2 ］に関
して、横軸にｋｈ［ＺｎＯ］、縦軸にｋｈ［ＳｉＯ2 ］
を与える２次元直交座標グラフにおいて、座標（ｋｈ
［ＺｎＯ］＝０．４，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．５５）で
与えられる点Ａと、座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝０．６，ｋ
ｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．６）で与えられる点Ｂと、座標
（ｋｈ［ＺｎＯ］＝０．７５，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．
６３）で与えられる点Ｃと、座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝
０．８８，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．６８）で与えられる
点Ｄと、座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．１，ｋｈ［ＳｉＯ
2 ］＝０．８）で与えられる点Ｅと、座標（ｋｈ［Ｚｎ
Ｏ］＝１．３，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．９３）で与えら
れる点Ｆと、座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．４７，ｋｈ
［ＳｉＯ2 ］＝１．０３）で与えられる点Ｇと、座標
（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．６１，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．
９２）で与えられる点Ｈと、座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝
１．７５，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．７７）で与えられる
点Ｉと、座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．８２，ｋｈ［Ｓｉ
Ｏ2 ］＝０．６４）で与えられる点Ｊと、座標（ｋｈ
［ＺｎＯ］＝１．６，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．５４）で
与えられる点Ｋと、座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．４１，
ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．４２）で与えられる点Ｌと、座
標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．１９，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝
０．３５）で与えられる点Ｍと、座標（ｋｈ［ＺｎＯ］
＝１．０３，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．３２）で与えられ
る点Ｎと、座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝０．９２，ｋｈ［Ｓ
ｉＯ2 ］＝０．２８）で与えられる点Ｏと、座標（ｋｈ
［ＺｎＯ］＝０．８，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．２）で与
えられる点Ｐと、座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝０．６６，ｋ
ｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．３）で与えられる点Ｑと、座標
（ｋｈ［ＺｎＯ］＝０．５３，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．
４２）で与えられる点Ｒと、点Ａとを順に線分で結ぶ、
１８本の線分から成る領域ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭ
ＮＯＰＱＲＡの１８本の線分を含む内部に、ｋｈ［Ｚｎ
Ｏ］とｋｈ［ＳｉＯ2 ］とが与えられることを特徴とす
る。この表面弾性波の構造は、図２（ａ）に例示される
タイプＡである。
は、（ｉ）ダイヤモンド層と、（ｉｉ）ダイヤモンド層
の上に形成されるＺｎＯ層と、（ｉｉｉ）ＺｎＯ層の上
に形成される櫛型電極と、（ｉｖ）櫛型電極を覆ってＺ
ｎＯ層の上に形成されるＳｉＯ2 層と、を備え、ＺｎＯ
層の厚さｔZ 及びＳｉＯ2 層の厚さｔS に対し、２次モ
ードの表面弾性波の波長λについて ｋｈ［ＺｎＯ］＝２πｔZ ／λ、 ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝２πｔS ／λ で与えられるｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ［ＳｉＯ2 ］に関
して、横軸にｋｈ［ＺｎＯ］、縦軸にｋｈ［ＳｉＯ2 ］
を与える２次元直交座標グラフにおいて、座標（ｋｈ
［ＺｎＯ］＝０．４，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．５５）で
与えられる点Ａと、座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝０．６，ｋ
ｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．６）で与えられる点Ｂと、座標
（ｋｈ［ＺｎＯ］＝０．７５，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．
６３）で与えられる点Ｃと、座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝
０．８８，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．６８）で与えられる
点Ｄと、座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．１，ｋｈ［ＳｉＯ
2 ］＝０．８）で与えられる点Ｅと、座標（ｋｈ［Ｚｎ
Ｏ］＝１．３，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．９３）で与えら
れる点Ｆと、座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．４７，ｋｈ
［ＳｉＯ2 ］＝１．０３）で与えられる点Ｇと、座標
（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．６１，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．
９２）で与えられる点Ｈと、座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝
１．７５，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．７７）で与えられる
点Ｉと、座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．８２，ｋｈ［Ｓｉ
Ｏ2 ］＝０．６４）で与えられる点Ｊと、座標（ｋｈ
［ＺｎＯ］＝１．６，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．５４）で
与えられる点Ｋと、座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．４１，
ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．４２）で与えられる点Ｌと、座
標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．１９，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝
０．３５）で与えられる点Ｍと、座標（ｋｈ［ＺｎＯ］
＝１．０３，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．３２）で与えられ
る点Ｎと、座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝０．９２，ｋｈ［Ｓ
ｉＯ2 ］＝０．２８）で与えられる点Ｏと、座標（ｋｈ
［ＺｎＯ］＝０．８，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．２）で与
えられる点Ｐと、座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝０．６６，ｋ
ｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．３）で与えられる点Ｑと、座標
（ｋｈ［ＺｎＯ］＝０．５３，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．
４２）で与えられる点Ｒと、点Ａとを順に線分で結ぶ、
１８本の線分から成る領域ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭ
ＮＯＰＱＲＡの１８本の線分を含む内部に、ｋｈ［Ｚｎ
Ｏ］とｋｈ［ＳｉＯ2 ］とが与えられることを特徴とす
る。この表面弾性波の構造は、図２（ａ）に例示される
タイプＡである。
【００１４】この表面弾性波素子は、Ｖ＝８，０００〜
１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１５〜１５
ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．４〜１．３％が実現され
る。また、１次モードに対して０．０５ｄＢ／波長、２
次モードに対して０．０３ｄＢ／波長の伝搬損失を実現
する。更に、このような構成は、素子の形成に有利であ
る。
１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１５〜１５
ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．４〜１．３％が実現され
る。また、１次モードに対して０．０５ｄＢ／波長、２
次モードに対して０．０３ｄＢ／波長の伝搬損失を実現
する。更に、このような構成は、素子の形成に有利であ
る。
【００１５】また、本発明のタイプＡの構造の表面弾性
波素子は、点Ａと、点Ｂと、点Ｃと、点Ｄと、座標（ｋ
ｈ［ＺｎＯ］＝０．９８，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．６）
で与えられる点Ｓと、座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．１，
ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．５）で与えられる点Ｔと、点Ｍ
と、点Ｎと、点Ｏと、点Ｐと、点Ｑと、点Ｒと、点Ａと
を順に線分で結ぶ、１２本の線分から成る領域ＡＢＣＤ
ＳＴＭＮＯＰＱＲＡの１２本の線分を含む内部に、ｋｈ
［ＺｎＯ］とｋｈ［ＳｉＯ2 ］とが与えられることを特
徴としてもよい。
波素子は、点Ａと、点Ｂと、点Ｃと、点Ｄと、座標（ｋ
ｈ［ＺｎＯ］＝０．９８，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．６）
で与えられる点Ｓと、座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．１，
ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝０．５）で与えられる点Ｔと、点Ｍ
と、点Ｎと、点Ｏと、点Ｐと、点Ｑと、点Ｒと、点Ａと
を順に線分で結ぶ、１２本の線分から成る領域ＡＢＣＤ
ＳＴＭＮＯＰＱＲＡの１２本の線分を含む内部に、ｋｈ
［ＺｎＯ］とｋｈ［ＳｉＯ2 ］とが与えられることを特
徴としてもよい。
【００１６】この表面弾性波素子の場合は、Ｖ＝１０，
０００〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１
５〜１５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．４〜１．３％が実
現される。また、１次モードに対して０．０５ｄＢ／波
長、２次モードに対して０．０３ｄＢ／波長の伝搬損失
も実現される。更に、このような構成は、素子の形成に
有利である。
０００〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１
５〜１５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．４〜１．３％が実
現される。また、１次モードに対して０．０５ｄＢ／波
長、２次モードに対して０．０３ｄＢ／波長の伝搬損失
も実現される。更に、このような構成は、素子の形成に
有利である。
【００１７】この、横軸にｋｈ［ＺｎＯ］、縦軸にｋｈ
［ＳｉＯ2 ］を与える２次元直交座標グラフは、図１に
具体的に例示されている。また、上記の領域ＡＢＣＤＥ
ＦＧＨＩＪＫＬＭＮＯＰＱＲＡ並びに領域ＡＢＣＤＳＴ
ＭＮＯＰＱＲＡも、図１に例示されている。
［ＳｉＯ2 ］を与える２次元直交座標グラフは、図１に
具体的に例示されている。また、上記の領域ＡＢＣＤＥ
ＦＧＨＩＪＫＬＭＮＯＰＱＲＡ並びに領域ＡＢＣＤＳＴ
ＭＮＯＰＱＲＡも、図１に例示されている。
【００１８】本発明の別の表面弾性波素子は、（ｉ）ダ
イヤモンド層と、（ｉｉ）ダイヤモンド層の上に形成さ
れる短絡用電極と、（ｉｉｉ）短絡用電極を覆ってダイ
ヤモンド層の上に形成されるＺｎＯ層と、（ｉｖ）Ｚｎ
Ｏ層の上に形成される櫛型電極と、（ｖ）櫛型電極を覆
ってＺｎＯ層の上に形成されるＳｉＯ2 層とを備える表
面弾性波素子であって、領域ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ
ＭＮＯＰＱＲＡの１８本の線分を含む内部に、ｋｈ［Ｚ
ｎＯ］とｋｈ［ＳｉＯ2 ］とが与えられることを特徴と
する。この表面弾性波素子の構造は、図２（ｂ）に例示
されるタイプＢである。
イヤモンド層と、（ｉｉ）ダイヤモンド層の上に形成さ
れる短絡用電極と、（ｉｉｉ）短絡用電極を覆ってダイ
ヤモンド層の上に形成されるＺｎＯ層と、（ｉｖ）Ｚｎ
Ｏ層の上に形成される櫛型電極と、（ｖ）櫛型電極を覆
ってＺｎＯ層の上に形成されるＳｉＯ2 層とを備える表
面弾性波素子であって、領域ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬ
ＭＮＯＰＱＲＡの１８本の線分を含む内部に、ｋｈ［Ｚ
ｎＯ］とｋｈ［ＳｉＯ2 ］とが与えられることを特徴と
する。この表面弾性波素子の構造は、図２（ｂ）に例示
されるタイプＢである。
【００１９】この表面弾性波素子は、Ｖ＝８，０００〜
１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１５〜１５
ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．８〜２．３％が実現され
る。また、１次モードに対して０．０５ｄＢ／波長、２
次モードに対して０．０３ｄＢ／波長の伝搬損失も実現
される。更に、このような構成は、素子の形成に有利で
ある。
１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１５〜１５
ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．８〜２．３％が実現され
る。また、１次モードに対して０．０５ｄＢ／波長、２
次モードに対して０．０３ｄＢ／波長の伝搬損失も実現
される。更に、このような構成は、素子の形成に有利で
ある。
【００２０】また、本発明のタイプＢの表面弾性波素子
は、領域ＡＢＣＤＳＴＭＮＯＰＱＲＡの１２本の線分を
含む内部に、ｋｈ［ＺｎＯ］とｋｈ［ＳｉＯ2 ］とが与
えられることを特徴としてもよい。
は、領域ＡＢＣＤＳＴＭＮＯＰＱＲＡの１２本の線分を
含む内部に、ｋｈ［ＺｎＯ］とｋｈ［ＳｉＯ2 ］とが与
えられることを特徴としてもよい。
【００２１】この表面弾性波素子場合、Ｖ＝１０，００
０〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１５〜
１５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝１．６〜２．３％が実現さ
れ、また、１次モードに対して０．０５ｄＢ／波長、２
次モードに対して０．０３ｄＢ／波長の伝搬損失が実現
される。更に、このような構成は、素子の形成に有利で
ある。
０〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１５〜
１５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝１．６〜２．３％が実現さ
れ、また、１次モードに対して０．０５ｄＢ／波長、２
次モードに対して０．０３ｄＢ／波長の伝搬損失が実現
される。更に、このような構成は、素子の形成に有利で
ある。
【００２２】本発明の別の表面弾性波素子は、（ｉ）ダ
イヤモンド層と、（ｉｉ）ダイヤモンド層の上に形成さ
れるＺｎＯ層と、（ｉｉｉ）ＺｎＯ層の上に形成される
櫛型電極と、（ｉｖ）櫛型電極を覆ってＺｎＯ層の上に
形成されるＳｉＯ2 層と、（ｖ）ＳｉＯ2 層の上に形成
される短絡用電極とを備える表面弾性波素子であって、
領域ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭＮＯＰＱＲＡの１８本
の線分を含む内部に、ｋｈ［ＺｎＯ］とｋｈ［Ｓｉ
Ｏ2 ］とが与えられることを特徴とする。この表面弾性
波素子の構造は、図２（ｃ）に例示されるタイプＣであ
る。
イヤモンド層と、（ｉｉ）ダイヤモンド層の上に形成さ
れるＺｎＯ層と、（ｉｉｉ）ＺｎＯ層の上に形成される
櫛型電極と、（ｉｖ）櫛型電極を覆ってＺｎＯ層の上に
形成されるＳｉＯ2 層と、（ｖ）ＳｉＯ2 層の上に形成
される短絡用電極とを備える表面弾性波素子であって、
領域ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭＮＯＰＱＲＡの１８本
の線分を含む内部に、ｋｈ［ＺｎＯ］とｋｈ［Ｓｉ
Ｏ2 ］とが与えられることを特徴とする。この表面弾性
波素子の構造は、図２（ｃ）に例示されるタイプＣであ
る。
【００２３】この表面弾性波素子では、Ｖ＝８，０００
〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１５〜１
５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．３〜０．８％の諸性能が
実現される。また、１次モードに対しては０．０５ｄＢ
／波長、２次モードに対しては０．０３ｄＢ／波長の伝
搬損失が実現される。更に、このような構成は、素子の
形成に有利である。
〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１５〜１
５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．３〜０．８％の諸性能が
実現される。また、１次モードに対しては０．０５ｄＢ
／波長、２次モードに対しては０．０３ｄＢ／波長の伝
搬損失が実現される。更に、このような構成は、素子の
形成に有利である。
【００２４】また、本発明のタイプＣの表面弾性波素子
は、領域ＡＢＣＤＳＴＭＮＯＰＱＲＡの１２本の線分を
含む内部に、ｋｈ［ＺｎＯ］とｋｈ［ＳｉＯ2 ］とが与
えられることを特徴としてもよい。
は、領域ＡＢＣＤＳＴＭＮＯＰＱＲＡの１２本の線分を
含む内部に、ｋｈ［ＺｎＯ］とｋｈ［ＳｉＯ2 ］とが与
えられることを特徴としてもよい。
【００２５】この表面弾性波素子の場合、Ｖ＝１０，０
００〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１５
〜１５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．３〜０．８％が実現
され、また、伝搬損失は、１次モードに対しては０．０
５ｄＢ／波長、２次モードに対しては０．０３ｄＢ／波
長が実現される。更に、このような構成は、素子の形成
に有利である。
００〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１５
〜１５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．３〜０．８％が実現
され、また、伝搬損失は、１次モードに対しては０．０
５ｄＢ／波長、２次モードに対しては０．０３ｄＢ／波
長が実現される。更に、このような構成は、素子の形成
に有利である。
【００２６】また、本発明の別の表面弾性波素子は、
（ｉ）ダイヤモンド層と、（ｉｉ）ダイヤモンド層の上
に形成される短絡用電極と、（ｉｉｉ）短絡用電極を覆
ってダイヤモンド層の上に形成されるＺｎＯ層と、（ｉ
ｖ）ＺｎＯ層の上に形成される櫛型電極と、（ｖ）櫛型
電極を覆ってＺｎＯ層の上に形成されるＳｉＯ2 層と、
（ｖｉ）ＳｉＯ2 層の上に形成される短絡用電極とを備
える表面弾性波素子であって、領域ＡＢＣＤＥＦＧＨＩ
ＪＫＬＭＮＯＰＱＲＡの１８本の線分を含む内部に、ｋ
ｈ［ＺｎＯ］とｋｈ［ＳｉＯ2 ］とが与えられることを
特徴とする。この表面弾性波の構造は、図２（ｄ）に例
示されるタイプＤである。
（ｉ）ダイヤモンド層と、（ｉｉ）ダイヤモンド層の上
に形成される短絡用電極と、（ｉｉｉ）短絡用電極を覆
ってダイヤモンド層の上に形成されるＺｎＯ層と、（ｉ
ｖ）ＺｎＯ層の上に形成される櫛型電極と、（ｖ）櫛型
電極を覆ってＺｎＯ層の上に形成されるＳｉＯ2 層と、
（ｖｉ）ＳｉＯ2 層の上に形成される短絡用電極とを備
える表面弾性波素子であって、領域ＡＢＣＤＥＦＧＨＩ
ＪＫＬＭＮＯＰＱＲＡの１８本の線分を含む内部に、ｋ
ｈ［ＺｎＯ］とｋｈ［ＳｉＯ2 ］とが与えられることを
特徴とする。この表面弾性波の構造は、図２（ｄ）に例
示されるタイプＤである。
【００２７】この表面弾性波素子においては、Ｖ＝８，
０００〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１
５〜１５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．６〜１．８％が実
現され、また、伝搬損失は、１次モードに対しては０．
０５ｄＢ／波長、２次モードに対しては０．０３ｄＢ／
波長が実現される。更に、このような構成は、素子の形
成に有利である。
０００〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１
５〜１５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．６〜１．８％が実
現され、また、伝搬損失は、１次モードに対しては０．
０５ｄＢ／波長、２次モードに対しては０．０３ｄＢ／
波長が実現される。更に、このような構成は、素子の形
成に有利である。
【００２８】また、本発明のタイプＤの表面弾性波素子
は、領域ＡＢＣＤＳＴＭＮＯＰＱＲＡの１２本の線分を
含む内部に、ｋｈ［ＺｎＯ］とｋｈ［ＳｉＯ2 ］とが与
えられることを特徴としてもよい。
は、領域ＡＢＣＤＳＴＭＮＯＰＱＲＡの１２本の線分を
含む内部に、ｋｈ［ＺｎＯ］とｋｈ［ＳｉＯ2 ］とが与
えられることを特徴としてもよい。
【００２９】この表面弾性波素子においては、Ｖ＝１
０，０００〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝
−１５〜１５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．８〜１．８
％、伝搬損失は、１次モードに対しては０．０５ｄＢ／
波長、２次モードに対しては０．０３ｄＢ／波長の、諸
性能が実現される。更に、このような構成は、素子の形
成に有利である。
０，０００〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝
−１５〜１５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．８〜１．８
％、伝搬損失は、１次モードに対しては０．０５ｄＢ／
波長、２次モードに対しては０．０３ｄＢ／波長の、諸
性能が実現される。更に、このような構成は、素子の形
成に有利である。
【００３０】また、本発明の表面弾性波素子は、（ｉ）
ダイヤモンド層と、（ｉｉ）ダイヤモンド層の上に形成
される櫛型電極と、（ｉｉｉ）櫛型電極を覆ってダイヤ
モンド層の上に形成されるＺｎＯ層と、（ｉｖ）ＺｎＯ
層の上に形成される短絡用電極と、（ｖ）短絡用電極を
覆ってＺｎＯ層の上に形成されるＳｉＯ2 層とを備える
表面弾性波素子であって、領域ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫ
ＬＭＮＯＰＱＲＡの１８本の線分を含む内部に、ｋｈ
［ＺｎＯ］とｋｈ［ＳｉＯ2 ］とが与えられることを特
徴としてもよい。この表面弾性波素子の構造は、図２
（ｆ）に例示されるタイプＦである。
ダイヤモンド層と、（ｉｉ）ダイヤモンド層の上に形成
される櫛型電極と、（ｉｉｉ）櫛型電極を覆ってダイヤ
モンド層の上に形成されるＺｎＯ層と、（ｉｖ）ＺｎＯ
層の上に形成される短絡用電極と、（ｖ）短絡用電極を
覆ってＺｎＯ層の上に形成されるＳｉＯ2 層とを備える
表面弾性波素子であって、領域ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫ
ＬＭＮＯＰＱＲＡの１８本の線分を含む内部に、ｋｈ
［ＺｎＯ］とｋｈ［ＳｉＯ2 ］とが与えられることを特
徴としてもよい。この表面弾性波素子の構造は、図２
（ｆ）に例示されるタイプＦである。
【００３１】この表面弾性波素子においては、Ｖ＝８，
０００〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１
５〜１５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．１５〜１．４％、
伝搬損失は、１次モードに対しては０．０５ｄＢ／波
長、２次モードに対しては０．０３ｄＢ／波長の、諸性
能が実現される。更に、このような構成は、素子の形成
に有利である。
０００〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１
５〜１５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．１５〜１．４％、
伝搬損失は、１次モードに対しては０．０５ｄＢ／波
長、２次モードに対しては０．０３ｄＢ／波長の、諸性
能が実現される。更に、このような構成は、素子の形成
に有利である。
【００３２】また、本発明のタイプＦの表面弾性波素子
は、領域ＡＢＣＤＳＴＭＮＯＰＱＲＡの１２本の線分を
含む内部に、ｋｈ［ＺｎＯ］とｋｈ［ＳｉＯ2 ］とが与
えられることを特徴としてもよい。
は、領域ＡＢＣＤＳＴＭＮＯＰＱＲＡの１２本の線分を
含む内部に、ｋｈ［ＺｎＯ］とｋｈ［ＳｉＯ2 ］とが与
えられることを特徴としてもよい。
【００３３】この表面弾性波素子においては、Ｖ＝１
０，０００〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝
−１５〜１５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．４〜１．４
％、伝搬損失は、１次モードに対しては０．０５ｄＢ／
波長、２次モードに対しては０．０３ｄＢ／波長の、諸
性能が実現される。更に、このような構成は、素子の形
成に有利である。
０，０００〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝
−１５〜１５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．４〜１．４
％、伝搬損失は、１次モードに対しては０．０５ｄＢ／
波長、２次モードに対しては０．０３ｄＢ／波長の、諸
性能が実現される。更に、このような構成は、素子の形
成に有利である。
【００３４】以上、これらの領域ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪ
ＫＬＭＮＯＰＱＲＡ並びに領域ＡＢＣＤＳＴＭＮＯＰＱ
ＲＡも同様に、図１に例示されている。
ＫＬＭＮＯＰＱＲＡ並びに領域ＡＢＣＤＳＴＭＮＯＰＱ
ＲＡも同様に、図１に例示されている。
【００３５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を構成する物質等に
着目して、本発明を詳細に説明する。
着目して、本発明を詳細に説明する。
【００３６】（ダイヤモンド）本発明では、天然型ダイ
ヤモンドと合成ダイヤモンドのいずれも使用可能であ
る。また、単結晶ダイヤモンドでも多結晶ダイヤモンド
でもアモルファスダイヤモンドでもよい。また、ダイヤ
モンド単体でもよいし、他の基材上に形成された薄膜で
もよい。
ヤモンドと合成ダイヤモンドのいずれも使用可能であ
る。また、単結晶ダイヤモンドでも多結晶ダイヤモンド
でもアモルファスダイヤモンドでもよい。また、ダイヤ
モンド単体でもよいし、他の基材上に形成された薄膜で
もよい。
【００３７】薄膜の場合は、その膜厚が上記と同様の膜
厚に関するパラメータｋｈ＝４以上となるような膜厚で
あることが好ましく、ｋｈ＝８以上となるような膜厚で
あることが更に好ましい。その理由は、このような膜厚
のダイヤモンドを有する表面弾性波素子は、表面弾性波
の諸特性の変動が小さくなるからである。
厚に関するパラメータｋｈ＝４以上となるような膜厚で
あることが好ましく、ｋｈ＝８以上となるような膜厚で
あることが更に好ましい。その理由は、このような膜厚
のダイヤモンドを有する表面弾性波素子は、表面弾性波
の諸特性の変動が小さくなるからである。
【００３８】また、合成ダイヤモンドの場合は、ＣＶ
Ｄ、イオンプレーティング法、ＰＶＤ、熱フィラメント
法等、あらゆる製造方法を用いてこのダイヤモンドを合
成することができる。
Ｄ、イオンプレーティング法、ＰＶＤ、熱フィラメント
法等、あらゆる製造方法を用いてこのダイヤモンドを合
成することができる。
【００３９】（ＺｎＯ層）本発明に従った表面弾性波素
子のＺｎＯ層を構成するＺｎＯは、ｃ軸配向性ＺｎＯで
あることが好ましい。ここに、ｃ軸配向であるとは、Ｚ
ｎＯ膜の（００１）面が基板と平行であるように形成さ
れることをいう。形成されたＺｎＯ膜がｃ軸配向であり
また多結晶であれば、ＺｎＯの本来有する圧電性を充分
に利用した表面弾性波素子を実現することが可能とな
る。
子のＺｎＯ層を構成するＺｎＯは、ｃ軸配向性ＺｎＯで
あることが好ましい。ここに、ｃ軸配向であるとは、Ｚ
ｎＯ膜の（００１）面が基板と平行であるように形成さ
れることをいう。形成されたＺｎＯ膜がｃ軸配向であり
また多結晶であれば、ＺｎＯの本来有する圧電性を充分
に利用した表面弾性波素子を実現することが可能とな
る。
【００４０】（ＳｉＯ2 層）本発明に従った表面弾性波
素子では、ＳｉＯ2 層が、圧電体及び櫛型電極に対する
保護膜として機能し、外部環境からの湿気及び不純物等
の影響を著しく低減する。
素子では、ＳｉＯ2 層が、圧電体及び櫛型電極に対する
保護膜として機能し、外部環境からの湿気及び不純物等
の影響を著しく低減する。
【００４１】本発明に従った表面弾性波素子のＳｉＯ2
層を構成するＳｉＯ2 は、アモルファスであることが好
ましい。
層を構成するＳｉＯ2 は、アモルファスであることが好
ましい。
【００４２】また、ＳｉＯ2 層の表面弾性波の伝搬速度
の温度変化と、ダイヤモンド及びＺｎＯ層のそれとが、
異符号になっている。具体的には、素子の温度が上昇す
れば、ＳｉＯ2 層の表面弾性波の伝搬速度が増大する
が、ダイヤモンド及びＺｎＯ層では表面弾性波の伝搬速
度は減少する。従って、ＳｉＯ2 がダイヤモンド及びＺ
ｎＯ層における伝搬速度の温度変化を相殺し、その結
果、表面弾性波素子の伝搬速度が温度変化に対しても安
定する。
の温度変化と、ダイヤモンド及びＺｎＯ層のそれとが、
異符号になっている。具体的には、素子の温度が上昇す
れば、ＳｉＯ2 層の表面弾性波の伝搬速度が増大する
が、ダイヤモンド及びＺｎＯ層では表面弾性波の伝搬速
度は減少する。従って、ＳｉＯ2 がダイヤモンド及びＺ
ｎＯ層における伝搬速度の温度変化を相殺し、その結
果、表面弾性波素子の伝搬速度が温度変化に対しても安
定する。
【００４３】（櫛型電極）本発明の表面弾性波素子に含
まれる櫛型電極の典型的な例を、図１２（ａ）及び
（ｂ）に示す。図１２（ａ）はシングル電極であり、
（ｂ）はダブル電極である。
まれる櫛型電極の典型的な例を、図１２（ａ）及び
（ｂ）に示す。図１２（ａ）はシングル電極であり、
（ｂ）はダブル電極である。
【００４４】本発明の表面弾性波素子では、櫛型電極は
通常、入力側と出力側に配置される。櫛型電極を構成す
る材料は、導電性材料であればよく、加工性等の点から
はアルミニウムが好ましく用いられる。
通常、入力側と出力側に配置される。櫛型電極を構成す
る材料は、導電性材料であればよく、加工性等の点から
はアルミニウムが好ましく用いられる。
【００４５】櫛型電極の厚さに特に制約はないが、１０
０〜５，０００オングストローム程度の厚さであること
が好ましい。１００オングストローム未満では抵抗率が
高くなり損失が増加する。一方、５，０００オングスト
ロームを越えると、表面弾性波の反射を引き起こす質量
付加効果が著しくなる。
０〜５，０００オングストローム程度の厚さであること
が好ましい。１００オングストローム未満では抵抗率が
高くなり損失が増加する。一方、５，０００オングスト
ロームを越えると、表面弾性波の反射を引き起こす質量
付加効果が著しくなる。
【００４６】（短絡用電極）電界を等電位的とするため
の短絡用電極は、一般的には金属をその材質とする。更
に形成の都合を考慮すれば、アルミニウム、金、金−銅
等の金属薄膜電極あることが好ましい。
の短絡用電極は、一般的には金属をその材質とする。更
に形成の都合を考慮すれば、アルミニウム、金、金−銅
等の金属薄膜電極あることが好ましい。
【００４７】短絡用電極の厚さに特に制約はないが、５
０〜３、０００オングストローム程度の厚さであること
が好ましい。５０オングストロームに満たないと等電位
の形成が困難となり、また、３，０００オングストロー
ムを越えれば、表面弾性波の特性に影響を及ぼすように
なる。厚くなるほど、伝搬損失は低下してくるため、５
０〜５００オングストローム程度が更に好ましい。
０〜３、０００オングストローム程度の厚さであること
が好ましい。５０オングストロームに満たないと等電位
の形成が困難となり、また、３，０００オングストロー
ムを越えれば、表面弾性波の特性に影響を及ぼすように
なる。厚くなるほど、伝搬損失は低下してくるため、５
０〜５００オングストローム程度が更に好ましい。
【００４８】
【実施例】以下、添付した図面を参照して、本発明の実
施例を説明する。尚、添付した図面において、同一の要
素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
施例を説明する。尚、添付した図面において、同一の要
素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００４９】（実施例１）本実施例では、図２（ａ）に
示されるタイプＡの構造を有する表面弾性波素子を作製
した。図２に示されるように、本実施例の表面弾性波素
子１０ａは、ダイヤモンド層１２の上にＺｎＯ層１４が
形成される。ＺｎＯ層１４の上には櫛型電極２０が形成
され、更にこれらを覆うようにＳｉＯ2 層が形成され
て、表面弾性波素子をなす。
示されるタイプＡの構造を有する表面弾性波素子を作製
した。図２に示されるように、本実施例の表面弾性波素
子１０ａは、ダイヤモンド層１２の上にＺｎＯ層１４が
形成される。ＺｎＯ層１４の上には櫛型電極２０が形成
され、更にこれらを覆うようにＳｉＯ2 層が形成され
て、表面弾性波素子をなす。
【００５０】本実施例では、伝搬速度Ｖ、電気機械結合
係数Ｋ2 、周波数温度特性ＴＣＦ並びに伝搬損失の諸性
質を最適化するため、ダイヤモンド１２上に形成するＺ
ｎＯ膜１４及びＳｉＯ2 膜１６の厚さを変えて複数の表
面弾性波素子を作製し、それぞれについて２次モードの
Ｖ、Ｋ2 、ＴＣＦ及び伝搬損失を測定した。
係数Ｋ2 、周波数温度特性ＴＣＦ並びに伝搬損失の諸性
質を最適化するため、ダイヤモンド１２上に形成するＺ
ｎＯ膜１４及びＳｉＯ2 膜１６の厚さを変えて複数の表
面弾性波素子を作製し、それぞれについて２次モードの
Ｖ、Ｋ2 、ＴＣＦ及び伝搬損失を測定した。
【００５１】具体的には、ダイヤモンド層１２の厚さを
２０μｍとし、ＺｎＯ層１４の厚さは、０．２５〜２．
５μｍの範囲で１０種類、ＳｉＯ2 層１６の厚さは、
０．２〜２．０μｍの範囲で１０種類とした。また、Ｚ
ｎＯ膜の厚さｔZ 及びＳｉＯ2膜の厚さｔS を表面弾性
波の波長λに対して相対的に表現するため、特願平５−
２２２４７５と同様に、２つのパラメータ： ｋｈ［ＺｎＯ］＝２πｔZ ／λ、 ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝２πｔS ／λ を用いた。
２０μｍとし、ＺｎＯ層１４の厚さは、０．２５〜２．
５μｍの範囲で１０種類、ＳｉＯ2 層１６の厚さは、
０．２〜２．０μｍの範囲で１０種類とした。また、Ｚ
ｎＯ膜の厚さｔZ 及びＳｉＯ2膜の厚さｔS を表面弾性
波の波長λに対して相対的に表現するため、特願平５−
２２２４７５と同様に、２つのパラメータ： ｋｈ［ＺｎＯ］＝２πｔZ ／λ、 ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝２πｔS ／λ を用いた。
【００５２】本実施例の表面弾性波素子は、以下のよう
に作製された。
に作製された。
【００５３】１０×１０×１ｍｍの寸法をもち、（１０
０）面を有するＳｉ基板を準備し、これをマイクロ波プ
ラズマＣＶＤ装置のチャンバ内に搬入した。まず、チャ
ンバ内を脱気して、反応室温にＨ2 ：ＣＨ4 ＝２００：
１の混合ガスを導入した。次いで、チャンバ内圧力が約
４０Ｔｏｒｒ、基板温度が８５０℃、マイクロ波パワー
が４００Ｗのマイクロ波プラズマ条件下で、上記のＳｉ
基板上に厚さ２０μｍのダイヤモンド薄膜１２を堆積さ
せた。次いで、ダイヤモンドが堆積されたＳｉ基板をチ
ャンバから取り出し、大気中に４５０℃で１０分間放置
してダイヤモンド薄膜の抵抗値を高めた。
０）面を有するＳｉ基板を準備し、これをマイクロ波プ
ラズマＣＶＤ装置のチャンバ内に搬入した。まず、チャ
ンバ内を脱気して、反応室温にＨ2 ：ＣＨ4 ＝２００：
１の混合ガスを導入した。次いで、チャンバ内圧力が約
４０Ｔｏｒｒ、基板温度が８５０℃、マイクロ波パワー
が４００Ｗのマイクロ波プラズマ条件下で、上記のＳｉ
基板上に厚さ２０μｍのダイヤモンド薄膜１２を堆積さ
せた。次いで、ダイヤモンドが堆積されたＳｉ基板をチ
ャンバから取り出し、大気中に４５０℃で１０分間放置
してダイヤモンド薄膜の抵抗値を高めた。
【００５４】次に、ダイヤモンド薄膜１２の表面を研磨
した後、基板をマグネトロンスパッタリング装置のチャ
ンバ内に搬入し、チャンバ内にＡｒ：Ｏ2 ＝１：１の混
合ガスを流しつつ、スパッタ出力１５０Ｗ、基板温度３
８０℃のスパッタリング条件下で、ＺｎＯ多結晶体のタ
ーゲットをスパッタし、ダイヤモンド薄膜１２上に上記
所定の厚さのＺｎＯ膜１４を堆積させた。
した後、基板をマグネトロンスパッタリング装置のチャ
ンバ内に搬入し、チャンバ内にＡｒ：Ｏ2 ＝１：１の混
合ガスを流しつつ、スパッタ出力１５０Ｗ、基板温度３
８０℃のスパッタリング条件下で、ＺｎＯ多結晶体のタ
ーゲットをスパッタし、ダイヤモンド薄膜１２上に上記
所定の厚さのＺｎＯ膜１４を堆積させた。
【００５５】そして、ＺｎＯ膜１４の上に、厚さ３００
オングストロームのＡｌ層を抵抗加熱法により蒸着し
た。次いで、フォトリソグラフィー及びエッチングによ
り、線幅１μｍのダブル電極構造をもち波長８μｍを実
現する交差幅４００μｍの櫛型電極２０を形成した。
オングストロームのＡｌ層を抵抗加熱法により蒸着し
た。次いで、フォトリソグラフィー及びエッチングによ
り、線幅１μｍのダブル電極構造をもち波長８μｍを実
現する交差幅４００μｍの櫛型電極２０を形成した。
【００５６】次いで、基板温度：１５０℃、高周波パワ
ー：２００Ｗ、ガス：Ａｒ：Ｏ2 ＝１：１の混合ガス、
圧力：０．０１Ｔｏｒｒ、ターゲット：ＳｉＯ2 の条件
のスパッタリングによって、上記所定の厚さの非晶質Ｓ
ｉＯ2 膜１６を形成した。
ー：２００Ｗ、ガス：Ａｒ：Ｏ2 ＝１：１の混合ガス、
圧力：０．０１Ｔｏｒｒ、ターゲット：ＳｉＯ2 の条件
のスパッタリングによって、上記所定の厚さの非晶質Ｓ
ｉＯ2 膜１６を形成した。
【００５７】以上のように、図２（ａ）に示される構造
を有し、ＳｉＯ2 層及びＺｎＯ層の厚さの異なる表面弾
性波素子を作製した。そして、これらの各表面弾性波素
子の入力側電極に高周波電力を印加して２次モードの表
面弾性波を励起させ、Ｖ＝ｆλ（ｆ：中心周波数，λ＝
８ｄ＝８μｍ，ｄ：線幅＝１μｍ）の関係から、励起さ
れた表面弾性波の伝搬速度を求めた。各表面弾性波素子
の電気結合係数Ｋ2 は、ネットワークアナライザ（横河
ヒューレットパッカード社製、８７９１Ａ）を用いて２
次モードにおいて測定された各表面弾性波素子の櫛型電
極の放射コンダクタンスの実部Ｇに基づき、 Ｋ2 ＝（Ｇ／８）・ｆ0 ・Ｃ・Ｎ （ｆ0 ：中心周波数，Ｃ：櫛型電極の全静電容量，Ｎ：
櫛型電極の対の数）として求められた。
を有し、ＳｉＯ2 層及びＺｎＯ層の厚さの異なる表面弾
性波素子を作製した。そして、これらの各表面弾性波素
子の入力側電極に高周波電力を印加して２次モードの表
面弾性波を励起させ、Ｖ＝ｆλ（ｆ：中心周波数，λ＝
８ｄ＝８μｍ，ｄ：線幅＝１μｍ）の関係から、励起さ
れた表面弾性波の伝搬速度を求めた。各表面弾性波素子
の電気結合係数Ｋ2 は、ネットワークアナライザ（横河
ヒューレットパッカード社製、８７９１Ａ）を用いて２
次モードにおいて測定された各表面弾性波素子の櫛型電
極の放射コンダクタンスの実部Ｇに基づき、 Ｋ2 ＝（Ｇ／８）・ｆ0 ・Ｃ・Ｎ （ｆ0 ：中心周波数，Ｃ：櫛型電極の全静電容量，Ｎ：
櫛型電極の対の数）として求められた。
【００５８】更に、ＴＣＦの測定は次の通りである。素
子をヒーターで加熱して、室温〜７０℃まで変化させ、
１０℃おきに中心周波数を測定したところ直線関係が得
られ、この直線の傾きからＴＣＦが測定された。
子をヒーターで加熱して、室温〜７０℃まで変化させ、
１０℃おきに中心周波数を測定したところ直線関係が得
られ、この直線の傾きからＴＣＦが測定された。
【００５９】更に、伝搬損失を測定するために、素子の
入出力電極間距離の異なる表面弾性波素子を作製し（電
極間距離：５０波長，１００波長，１５０波長）、特定
の伝搬距離に対して、素子の挿入損失と距離の関係を評
価したところ、直線関係が得られ、この直線の傾きか
ら、一波長当たりの伝搬損失が得られた。
入出力電極間距離の異なる表面弾性波素子を作製し（電
極間距離：５０波長，１００波長，１５０波長）、特定
の伝搬距離に対して、素子の挿入損失と距離の関係を評
価したところ、直線関係が得られ、この直線の傾きか
ら、一波長当たりの伝搬損失が得られた。
【００６０】また、各表面弾性波素子のＺｎＯ層の正確
な厚さｔZ 及びＳｉＯ2 層の正確な厚さｔS は、上記の
各パラメータ測定後、素子を切断し、この切断面をＳＥ
Ｍで観察することにより求められた。そして、このｔZ
及びｔS からｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ［ＳｉＯ2 ］を求
め、対応するパラメータの結果を評価した。
な厚さｔZ 及びＳｉＯ2 層の正確な厚さｔS は、上記の
各パラメータ測定後、素子を切断し、この切断面をＳＥ
Ｍで観察することにより求められた。そして、このｔZ
及びｔS からｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ［ＳｉＯ2 ］を求
め、対応するパラメータの結果を評価した。
【００６１】本実施例により作製された表面弾性波素子
について、ＺｎＯ層１４の厚さとＳｉＯ2 層１６の厚さ
に対する電気結合係数Ｋ2 の変化を図３に表した。図３
は、電気結合係数Ｋ2 のｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ［Ｓｉ
Ｏ2 ］との関係を表すグラフであり、縦軸にｋｈ［Ｓｉ
Ｏ2 ］、横軸にｋｈ［ＺｎＯ］をとり、電気結合係数Ｋ
2 をパラメータとしたｋｈ［ＺｎＯ］とｋｈ［Ｓｉ
Ｏ2 ］との関係を表現した。従って、グラフの各曲線に
付随する数字は、この曲線に対応する電気結合係数Ｋ2
の値であり、これらの単位は（％）である。また、伝搬
速度Ｖ（ｍ／ｓｅｃ．）及び周波数温度特性ＴＣＦ（ｐ
ｐｍ／℃）に関しても、ＺｎＯ層１４の厚さとＳｉＯ2
層１６の厚さに対する変化を評価した。パラメータＶの
ｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ［ＳｉＯ2 ］との関係を表すグ
ラフを、同様に図１０に、パラメータＴＣＦのｋｈ［Ｚ
ｎＯ］及びｋｈ［ＳｉＯ2 ］との関係を表すグラフを同
様に図１１に、それぞれ表した。
について、ＺｎＯ層１４の厚さとＳｉＯ2 層１６の厚さ
に対する電気結合係数Ｋ2 の変化を図３に表した。図３
は、電気結合係数Ｋ2 のｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ［Ｓｉ
Ｏ2 ］との関係を表すグラフであり、縦軸にｋｈ［Ｓｉ
Ｏ2 ］、横軸にｋｈ［ＺｎＯ］をとり、電気結合係数Ｋ
2 をパラメータとしたｋｈ［ＺｎＯ］とｋｈ［Ｓｉ
Ｏ2 ］との関係を表現した。従って、グラフの各曲線に
付随する数字は、この曲線に対応する電気結合係数Ｋ2
の値であり、これらの単位は（％）である。また、伝搬
速度Ｖ（ｍ／ｓｅｃ．）及び周波数温度特性ＴＣＦ（ｐ
ｐｍ／℃）に関しても、ＺｎＯ層１４の厚さとＳｉＯ2
層１６の厚さに対する変化を評価した。パラメータＶの
ｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ［ＳｉＯ2 ］との関係を表すグ
ラフを、同様に図１０に、パラメータＴＣＦのｋｈ［Ｚ
ｎＯ］及びｋｈ［ＳｉＯ2 ］との関係を表すグラフを同
様に図１１に、それぞれ表した。
【００６２】更に、測定された伝搬損失は、１次モード
に対しては０．０５ｄＢ／波長、２次モードに対しては
０．０３ｄＢ／波長であった。
に対しては０．０５ｄＢ／波長、２次モードに対しては
０．０３ｄＢ／波長であった。
【００６３】（実施例２〜７）実施例１と同様の方法及
び条件で、表面弾性波素子を作製した。実施例２とし
て、図２（ｂ）に示されるタイプＢの構成の表面弾性波
素子１０ｂを作製した。また、実施例３として、図２
（ｃ）に示されるタイプＣの構成の表面弾性波素子１０
ｃを、実施例４として、図２（ｄ）に示されるタイプＤ
の構成の表面弾性波素子１０ｄを、実施例５として、図
２（ｅ）に示されるタイプＥの構成の表面弾性波素子１
０ｅを、実施例６として、図２（ｆ）に示されるタイプ
Ｆの構成の表面弾性波素子１０ｆを、実施例７として、
図２（ｇ）に示されるタイプＧの構成の表面弾性波素子
１０ｇを、それぞれ作製した。
び条件で、表面弾性波素子を作製した。実施例２とし
て、図２（ｂ）に示されるタイプＢの構成の表面弾性波
素子１０ｂを作製した。また、実施例３として、図２
（ｃ）に示されるタイプＣの構成の表面弾性波素子１０
ｃを、実施例４として、図２（ｄ）に示されるタイプＤ
の構成の表面弾性波素子１０ｄを、実施例５として、図
２（ｅ）に示されるタイプＥの構成の表面弾性波素子１
０ｅを、実施例６として、図２（ｆ）に示されるタイプ
Ｆの構成の表面弾性波素子１０ｆを、実施例７として、
図２（ｇ）に示されるタイプＧの構成の表面弾性波素子
１０ｇを、それぞれ作製した。
【００６４】ここで、各実施例によって櫛型電極の配置
が異なるが、実施例２（タイプＢ）、３（タイプＣ）及
び４（タイプＤ）では、実施例１と同様にＺｎＯ層１４
形成後にＺｎＯ層１４上に実施例１と同様に櫛型電極２
０を形成した。また、実施例５（タイプＥ）、６（タイ
プＦ）及び７（タイプＧ）では、ダイヤモンド層１２を
形成しダイヤモンド層１２表面を研磨後、ＺｎＯ層１４
の形成の前に、実施例１と同様のプロセスにより櫛型電
極２０を形成した。そして、この櫛型電極２０を覆うよ
うに、ダイヤモンド層１２の上にＺｎＯ層１４を形成し
た。
が異なるが、実施例２（タイプＢ）、３（タイプＣ）及
び４（タイプＤ）では、実施例１と同様にＺｎＯ層１４
形成後にＺｎＯ層１４上に実施例１と同様に櫛型電極２
０を形成した。また、実施例５（タイプＥ）、６（タイ
プＦ）及び７（タイプＧ）では、ダイヤモンド層１２を
形成しダイヤモンド層１２表面を研磨後、ＺｎＯ層１４
の形成の前に、実施例１と同様のプロセスにより櫛型電
極２０を形成した。そして、この櫛型電極２０を覆うよ
うに、ダイヤモンド層１２の上にＺｎＯ層１４を形成し
た。
【００６５】また、タイプＢ、タイプＣ、タイプＤ、タ
イプＦ及びタイプＧには、短絡用電極２２、２４が形成
されている。この短絡用電極２２、２４の形成は以下の
通りであった。実施例２（タイプＢ）及び６タイプ（タ
イプＦ）ではダイヤモンド層１２形成しその表面を研磨
した後、厚さ２５０オングストロームのアルミニウムの
層を抵抗加熱法により蒸着し、これをフォトリソグラフ
ィーにより加工して、櫛型電極が形成される領域に対応
するように短絡用電極２２が形成された。実施例３（タ
イプＣ）及び７（タイプＧ）では、ＳｉＯ2 層１６形成
後に、ＳｉＯ2層１６の上に、実施例２と同様のプロセ
スで、形成された櫛型電極２０の領域に対応するように
短絡用電極２２を形成した。また、実施例４では、実施
例２と同様のプロセスにより、ダイヤモンド層１２の上
に短絡用電極２２を、ＺｎＯ層１６の上に短絡用電極２
４をそれぞれ形成した。これら短絡用電極２２、２４は
共に、櫛型電極２０の領域に対応するように形成されて
いる。
イプＦ及びタイプＧには、短絡用電極２２、２４が形成
されている。この短絡用電極２２、２４の形成は以下の
通りであった。実施例２（タイプＢ）及び６タイプ（タ
イプＦ）ではダイヤモンド層１２形成しその表面を研磨
した後、厚さ２５０オングストロームのアルミニウムの
層を抵抗加熱法により蒸着し、これをフォトリソグラフ
ィーにより加工して、櫛型電極が形成される領域に対応
するように短絡用電極２２が形成された。実施例３（タ
イプＣ）及び７（タイプＧ）では、ＳｉＯ2 層１６形成
後に、ＳｉＯ2層１６の上に、実施例２と同様のプロセ
スで、形成された櫛型電極２０の領域に対応するように
短絡用電極２２を形成した。また、実施例４では、実施
例２と同様のプロセスにより、ダイヤモンド層１２の上
に短絡用電極２２を、ＺｎＯ層１６の上に短絡用電極２
４をそれぞれ形成した。これら短絡用電極２２、２４は
共に、櫛型電極２０の領域に対応するように形成されて
いる。
【００６６】実施例２〜７のいずれにおいても実施例１
同様に、伝搬速度Ｖ、電気機械結合係数Ｋ2 、周波数温
度特性ＴＣＦ並びに伝搬損失の諸性質を最適化するた
め、ダイヤモンド上に形成するＺｎＯ膜及びＳｉＯ2 膜
の厚さを変えて複数の表面弾性波素子を作製し、それぞ
れについて２次モードのＶ、Ｋ2 、ＴＣＦ及び伝搬損失
を測定した。具体的には、実施例１と同じく、ダイヤモ
ンドの厚さを２０μｍとし、ＺｎＯ膜の厚さは、０．２
５〜２．５μｍの範囲で１０種類、ＳｉＯ2 膜の厚さ
は、０．２〜２．０μｍの範囲で１０種類とした。ま
た、表面弾性波の波長λに対してＺｎＯ膜の厚さｔZ 及
びＳｉＯ2 膜の厚さｔS を相対的に表現するパラメータ
ーとして、実施例１と同様に、 ｋｈ［ＺｎＯ］＝２πｔZ ／λ、 ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝２πｔS ／λ を用いた。
同様に、伝搬速度Ｖ、電気機械結合係数Ｋ2 、周波数温
度特性ＴＣＦ並びに伝搬損失の諸性質を最適化するた
め、ダイヤモンド上に形成するＺｎＯ膜及びＳｉＯ2 膜
の厚さを変えて複数の表面弾性波素子を作製し、それぞ
れについて２次モードのＶ、Ｋ2 、ＴＣＦ及び伝搬損失
を測定した。具体的には、実施例１と同じく、ダイヤモ
ンドの厚さを２０μｍとし、ＺｎＯ膜の厚さは、０．２
５〜２．５μｍの範囲で１０種類、ＳｉＯ2 膜の厚さ
は、０．２〜２．０μｍの範囲で１０種類とした。ま
た、表面弾性波の波長λに対してＺｎＯ膜の厚さｔZ 及
びＳｉＯ2 膜の厚さｔS を相対的に表現するパラメータ
ーとして、実施例１と同様に、 ｋｈ［ＺｎＯ］＝２πｔZ ／λ、 ｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝２πｔS ／λ を用いた。
【００６７】そして、実施例１と同様の方法で、得られ
た表面弾性波素子の電気機械結合係数Ｋ2 を測定した。
そして、作製された表面弾性波素子について、ＺｎＯ層
１４の厚さとＳｉＯ2 層１６の厚さに対する電気結合係
数Ｋ2 の変化を図４〜９に表した。図４〜９は、電気結
合係数Ｋ2 のｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ［ＳｉＯ2 ］の関
係を表すグラフであり、図４は実施例２（タイプＢ）、
図５は実施例３（タイプＣ）、図６は実施例４（タイプ
Ｄ）、図７は実施例５（タイプＥ）、図８は実施例６
（タイプＦ）、そして、図９は実施例７（タイプＧ）に
おける電気結合係数Ｋ2 のｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ［Ｓ
ｉＯ2 ］の関係を表す。
た表面弾性波素子の電気機械結合係数Ｋ2 を測定した。
そして、作製された表面弾性波素子について、ＺｎＯ層
１４の厚さとＳｉＯ2 層１６の厚さに対する電気結合係
数Ｋ2 の変化を図４〜９に表した。図４〜９は、電気結
合係数Ｋ2 のｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ［ＳｉＯ2 ］の関
係を表すグラフであり、図４は実施例２（タイプＢ）、
図５は実施例３（タイプＣ）、図６は実施例４（タイプ
Ｄ）、図７は実施例５（タイプＥ）、図８は実施例６
（タイプＦ）、そして、図９は実施例７（タイプＧ）に
おける電気結合係数Ｋ2 のｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ［Ｓ
ｉＯ2 ］の関係を表す。
【００６８】また、また、伝搬速度Ｖ及び周波数温度特
性ＴＣＦに関しても、ＺｎＯ層１４の厚さとＳｉＯ2 層
１６の厚さに対する変化を評価した。実施例２〜７で得
られたＶのｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ［ＳｉＯ2 ］との関
係は、実施例１で得られたものと同一の結果が得られ
た。従って、これは図１０に表される。また、ＴＣＦの
ｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ［ＳｉＯ2 ］との関係も、図１
１に表されるように、実施例１で得られたものと同一の
結果が得られた。
性ＴＣＦに関しても、ＺｎＯ層１４の厚さとＳｉＯ2 層
１６の厚さに対する変化を評価した。実施例２〜７で得
られたＶのｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ［ＳｉＯ2 ］との関
係は、実施例１で得られたものと同一の結果が得られ
た。従って、これは図１０に表される。また、ＴＣＦの
ｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ［ＳｉＯ2 ］との関係も、図１
１に表されるように、実施例１で得られたものと同一の
結果が得られた。
【００６９】更に、測定された伝搬損失は、実施例１と
同じく、１次モードに対しては０．０５ｄＢ／波長、２
次モードに対しては０．０３ｄＢ／波長であった。
同じく、１次モードに対しては０．０５ｄＢ／波長、２
次モードに対しては０．０３ｄＢ／波長であった。
【００７０】（実施例１〜７の結果に基づく評価）以上
のように、表面弾性波素子を構成する圧電体部分のＺｎ
Ｏ層１４の厚さと、保護層であるＳｉＯ2 層１６の厚さ
との最適化が、様々な電極配置において行われた。これ
らを総合的に評価し、本発明に従った構成を有する表面
弾性波素子に対して、最適なｋｈ［ＺｎＯ］とｋｈ［Ｓ
ｉＯ2 ］の関係を求め、入力信号の波長に応じた最適な
ＺｎＯ層１４の厚さとＳｉＯ2 層１６の厚さとを求め
た。
のように、表面弾性波素子を構成する圧電体部分のＺｎ
Ｏ層１４の厚さと、保護層であるＳｉＯ2 層１６の厚さ
との最適化が、様々な電極配置において行われた。これ
らを総合的に評価し、本発明に従った構成を有する表面
弾性波素子に対して、最適なｋｈ［ＺｎＯ］とｋｈ［Ｓ
ｉＯ2 ］の関係を求め、入力信号の波長に応じた最適な
ＺｎＯ層１４の厚さとＳｉＯ2 層１６の厚さとを求め
た。
【００７１】図１は、実施例１〜７の結果に基づいて決
定されたｋｈ［ＺｎＯ］とｋｈ［ＳｉＯ2 ］の最適値を
表すグラフである。
定されたｋｈ［ＺｎＯ］とｋｈ［ＳｉＯ2 ］の最適値を
表すグラフである。
【００７２】図３〜図１１に示される、本発明に従った
表面弾性波素子のＫ2 、Ｖ及びＴＣＦの結果を総合的に
評価した結果、図１において点ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫ
ＬＭＮＯＰＱＲの１８点が与えられ、隣接する点と点を
結ぶ線分で囲まれた領域Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆ−Ｇ−
Ｈ−Ｉ−Ｊ−Ｋ−Ｌ−Ｍ−Ｎ−Ｏ−Ｐ−Ｑ−Ｒ−Ａの線
上を含む内部に、表面弾性波素子のｋｈ［ＺｎＯ］とｋ
ｈ［ＳｉＯ2 ］で与えられる点が入るように、表面弾性
波素子を構成すればよいことが見出された。更に好まし
くは、図１において点ＡＢＣＤＳＴＭＮＯＰＱＲの１２
点を順に線分で結ぶ同様に囲まれた閉じた領域の線上を
含む内部に表面弾性波素子のｋｈ［ＺｎＯ］とｋｈ［Ｓ
ｉＯ2 ］で与えられる点が入るように、表面弾性波素子
を構成すればよい。
表面弾性波素子のＫ2 、Ｖ及びＴＣＦの結果を総合的に
評価した結果、図１において点ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫ
ＬＭＮＯＰＱＲの１８点が与えられ、隣接する点と点を
結ぶ線分で囲まれた領域Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆ−Ｇ−
Ｈ−Ｉ−Ｊ−Ｋ−Ｌ−Ｍ−Ｎ−Ｏ−Ｐ−Ｑ−Ｒ−Ａの線
上を含む内部に、表面弾性波素子のｋｈ［ＺｎＯ］とｋ
ｈ［ＳｉＯ2 ］で与えられる点が入るように、表面弾性
波素子を構成すればよいことが見出された。更に好まし
くは、図１において点ＡＢＣＤＳＴＭＮＯＰＱＲの１２
点を順に線分で結ぶ同様に囲まれた閉じた領域の線上を
含む内部に表面弾性波素子のｋｈ［ＺｎＯ］とｋｈ［Ｓ
ｉＯ2 ］で与えられる点が入るように、表面弾性波素子
を構成すればよい。
【００７３】ここに、図１において、点Ａは、座標
（０．４，０．５５）を占める点であり、即ちＡ点と
は、ｋｈ［ＺｎＯ］＝０．４，且つｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝
０．５５を表す。
（０．４，０．５５）を占める点であり、即ちＡ点と
は、ｋｈ［ＺｎＯ］＝０．４，且つｋｈ［ＳｉＯ2 ］＝
０．５５を表す。
【００７４】同様に、Ｂ点〜Ｔ点の座標（ｋｈ［Ｚｎ
Ｏ］，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］）は、 Ｂ ：（０．６，０．６） Ｃ ：（０．７５，０．６３） Ｄ ：（０．８８，０．６８） Ｅ ：（１．１，０．８） Ｆ ：（１．３，０．９３） Ｇ ：（１．４７，１．０３） Ｈ ：（１．６１，０．９２） Ｉ ：（１．７５，０．７７） Ｊ ：（１．８２，０．６４） Ｋ ：（１．６，０．５４） Ｌ ：（１．４１，０．４２） Ｍ ：（１．１９，０．３５） Ｎ ：（１．０３，０．３２） Ｏ ：（０．９２，０．２８） Ｐ ：（０．８，０．２） Ｑ ：（０．６６，０．３） Ｒ ：（０．５３，０．４２） Ｓ ：（０．９８，０．６） Ｔ ：（１．１，０．５）。
Ｏ］，ｋｈ［ＳｉＯ2 ］）は、 Ｂ ：（０．６，０．６） Ｃ ：（０．７５，０．６３） Ｄ ：（０．８８，０．６８） Ｅ ：（１．１，０．８） Ｆ ：（１．３，０．９３） Ｇ ：（１．４７，１．０３） Ｈ ：（１．６１，０．９２） Ｉ ：（１．７５，０．７７） Ｊ ：（１．８２，０．６４） Ｋ ：（１．６，０．５４） Ｌ ：（１．４１，０．４２） Ｍ ：（１．１９，０．３５） Ｎ ：（１．０３，０．３２） Ｏ ：（０．９２，０．２８） Ｐ ：（０．８，０．２） Ｑ ：（０．６６，０．３） Ｒ ：（０．５３，０．４２） Ｓ ：（０．９８，０．６） Ｔ ：（１．１，０．５）。
【００７５】以上のｋｈ［ＺｎＯ］とｋｈ［ＳｉＯ2 ］
が最適化された表面弾性波素子の性能は、図３〜図１１
を参照すれば明らかであり、これらを以下に具体的に述
べる。
が最適化された表面弾性波素子の性能は、図３〜図１１
を参照すれば明らかであり、これらを以下に具体的に述
べる。
【００７６】（タイプＡの構成に対する性能向上の効
果）タイプＡの構成の表面弾性波素子においては、２次
モードを利用し、図１に示されるように、ｋｈ［Ｚｎ
Ｏ］を横軸、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］を縦軸とするグラフにお
いて、表面弾性波素子のｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ［Ｓｉ
Ｏ2 ］が上記の領域ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭＮＯＰ
ＱＲ内にある場合、Ｖ＝８，０００〜１２，０００ｍ／
ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１５〜１５ｐｐｍ／℃、且つ
Ｋ2 ＝０．４〜１．３％であった。また、伝搬損失は、
１次モードに対しては０．０５ｄＢ／波長、２次モード
に対しては０．０３ｄＢ／波長であった。更に、このよ
うな構成は、素子の形成に有利である。
果）タイプＡの構成の表面弾性波素子においては、２次
モードを利用し、図１に示されるように、ｋｈ［Ｚｎ
Ｏ］を横軸、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］を縦軸とするグラフにお
いて、表面弾性波素子のｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ［Ｓｉ
Ｏ2 ］が上記の領域ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭＮＯＰ
ＱＲ内にある場合、Ｖ＝８，０００〜１２，０００ｍ／
ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１５〜１５ｐｐｍ／℃、且つ
Ｋ2 ＝０．４〜１．３％であった。また、伝搬損失は、
１次モードに対しては０．０５ｄＢ／波長、２次モード
に対しては０．０３ｄＢ／波長であった。更に、このよ
うな構成は、素子の形成に有利である。
【００７７】更に、タイプＡの構成の表面弾性波素子に
おいては、２次モードを利用し、図１に示されるよう
に、ｋｈ［ＺｎＯ］を横軸、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］を縦軸と
するグラフにおいて、表面弾性波素子のｋｈ［ＺｎＯ］
及びｋｈ［ＳｉＯ2 ］が上記の領域ＡＢＣＤＳＴＭＮＯ
ＰＱＲ内にあれば更に好ましく、この場合は、Ｖ＝１
０，０００〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝
−１５〜１５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．４〜１．３％
であった。また、伝搬損失は、１次モードに対しては
０．０５ｄＢ／波長、２次モードに対しては０．０３ｄ
Ｂ／波長であった。更に、このような構成は、素子の形
成に有利である。
おいては、２次モードを利用し、図１に示されるよう
に、ｋｈ［ＺｎＯ］を横軸、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］を縦軸と
するグラフにおいて、表面弾性波素子のｋｈ［ＺｎＯ］
及びｋｈ［ＳｉＯ2 ］が上記の領域ＡＢＣＤＳＴＭＮＯ
ＰＱＲ内にあれば更に好ましく、この場合は、Ｖ＝１
０，０００〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝
−１５〜１５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．４〜１．３％
であった。また、伝搬損失は、１次モードに対しては
０．０５ｄＢ／波長、２次モードに対しては０．０３ｄ
Ｂ／波長であった。更に、このような構成は、素子の形
成に有利である。
【００７８】（タイプＢの構成に対する性能向上の効
果）また、タイプＢの構成の表面弾性波素子において
は、２次モードを利用し、図１に示されるように、ｋｈ
［ＺｎＯ］を横軸、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］を縦軸とするグラ
フにおいて、表面弾性波素子のｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ
［ＳｉＯ2 ］が上記の領域ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭ
ＮＯＰＱＲ内にある場合、Ｖ＝８，０００〜１２，００
０ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１５〜１５ｐｐｍ／
℃、且つＫ2 ＝０．８〜２．３％であった。また、伝搬
損失は、１次モードに対しては０．０５ｄＢ／波長、２
次モードに対しては０．０３ｄＢ／波長であった。更
に、このような構成は、素子の形成に有利である。
果）また、タイプＢの構成の表面弾性波素子において
は、２次モードを利用し、図１に示されるように、ｋｈ
［ＺｎＯ］を横軸、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］を縦軸とするグラ
フにおいて、表面弾性波素子のｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ
［ＳｉＯ2 ］が上記の領域ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭ
ＮＯＰＱＲ内にある場合、Ｖ＝８，０００〜１２，００
０ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１５〜１５ｐｐｍ／
℃、且つＫ2 ＝０．８〜２．３％であった。また、伝搬
損失は、１次モードに対しては０．０５ｄＢ／波長、２
次モードに対しては０．０３ｄＢ／波長であった。更
に、このような構成は、素子の形成に有利である。
【００７９】更に、タイプＢの構成の表面弾性波素子に
おいては、２次モードを利用し、図１に示されるよう
に、ｋｈ［ＺｎＯ］を横軸、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］を縦軸と
するグラフにおいて、表面弾性波素子のｋｈ［ＺｎＯ］
及びｋｈ［ＳｉＯ2 ］が上記の領域ＡＢＣＤＳＴＭＮＯ
ＰＱＲ内にあれば更に好ましく、この場合、Ｖ＝１０，
０００〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１
５〜１５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝１．６〜２．３％であ
った。また、伝搬損失は、１次モードに対しては０．０
５ｄＢ／波長、２次モードに対しては０．０３ｄＢ／波
長であった。更に、このような構成は、素子の形成に有
利である。
おいては、２次モードを利用し、図１に示されるよう
に、ｋｈ［ＺｎＯ］を横軸、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］を縦軸と
するグラフにおいて、表面弾性波素子のｋｈ［ＺｎＯ］
及びｋｈ［ＳｉＯ2 ］が上記の領域ＡＢＣＤＳＴＭＮＯ
ＰＱＲ内にあれば更に好ましく、この場合、Ｖ＝１０，
０００〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１
５〜１５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝１．６〜２．３％であ
った。また、伝搬損失は、１次モードに対しては０．０
５ｄＢ／波長、２次モードに対しては０．０３ｄＢ／波
長であった。更に、このような構成は、素子の形成に有
利である。
【００８０】（タイプＣの構成に対する性能向上の効
果）また、タイプＣの構成の表面弾性波素子において
は、２次モードを利用し、図１に示されるように、ｋｈ
［ＺｎＯ］を横軸、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］を縦軸とするグラ
フにおいて、表面弾性波素子のｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ
［ＳｉＯ2 ］が上記の領域ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭ
ＮＯＰＱＲ内にある場合、Ｖ＝８，０００〜１２，００
０ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１５〜１５ｐｐｍ／
℃、且つＫ2 ＝０．３〜０．８％であった。また、伝搬
損失は、１次モードに対しては０．０５ｄＢ／波長、２
次モードに対しては０．０３ｄＢ／波長であった。更
に、このような構成は、素子の形成に有利である。
果）また、タイプＣの構成の表面弾性波素子において
は、２次モードを利用し、図１に示されるように、ｋｈ
［ＺｎＯ］を横軸、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］を縦軸とするグラ
フにおいて、表面弾性波素子のｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ
［ＳｉＯ2 ］が上記の領域ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭ
ＮＯＰＱＲ内にある場合、Ｖ＝８，０００〜１２，００
０ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１５〜１５ｐｐｍ／
℃、且つＫ2 ＝０．３〜０．８％であった。また、伝搬
損失は、１次モードに対しては０．０５ｄＢ／波長、２
次モードに対しては０．０３ｄＢ／波長であった。更
に、このような構成は、素子の形成に有利である。
【００８１】更に、タイプＣの構成の表面弾性波素子に
おいては、２次モードを利用し、図１に示されるよう
に、ｋｈ［ＺｎＯ］を横軸、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］を縦軸と
するグラフにおいて、表面弾性波素子のｋｈ［ＺｎＯ］
及びｋｈ［ＳｉＯ2 ］が上記の領域ＡＢＣＤＳＴＭＮＯ
ＰＱＲ内にあれば更に好ましく、この場合、Ｖ＝１０，
０００〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１
５〜１５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．３〜０．８％であ
った。また、伝搬損失は、１次モードに対しては０．０
５ｄＢ／波長、２次モードに対しては０．０３ｄＢ／波
長であった。更に、このような構成は、素子の形成に有
利である。
おいては、２次モードを利用し、図１に示されるよう
に、ｋｈ［ＺｎＯ］を横軸、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］を縦軸と
するグラフにおいて、表面弾性波素子のｋｈ［ＺｎＯ］
及びｋｈ［ＳｉＯ2 ］が上記の領域ＡＢＣＤＳＴＭＮＯ
ＰＱＲ内にあれば更に好ましく、この場合、Ｖ＝１０，
０００〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１
５〜１５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．３〜０．８％であ
った。また、伝搬損失は、１次モードに対しては０．０
５ｄＢ／波長、２次モードに対しては０．０３ｄＢ／波
長であった。更に、このような構成は、素子の形成に有
利である。
【００８２】（タイプＤの構成に対する性能向上の効
果）また、タイプＤの構成の表面弾性波素子において
は、２次モードを利用し、図１に示されるように、ｋｈ
［ＺｎＯ］を横軸、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］を縦軸とするグラ
フにおいて、表面弾性波素子のｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ
［ＳｉＯ2 ］が上記の領域ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭ
ＮＯＰＱＲ内にある場合、Ｖ＝８，０００〜１２，００
０ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１５〜１５ｐｐｍ／
℃、且つＫ2 ＝０．６〜１．８％であった。また、伝搬
損失は、１次モードに対しては０．０５ｄＢ／波長、２
次モードに対しては０．０３ｄＢ／波長であった。更
に、このような構成は、素子の形成に有利である。
果）また、タイプＤの構成の表面弾性波素子において
は、２次モードを利用し、図１に示されるように、ｋｈ
［ＺｎＯ］を横軸、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］を縦軸とするグラ
フにおいて、表面弾性波素子のｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ
［ＳｉＯ2 ］が上記の領域ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭ
ＮＯＰＱＲ内にある場合、Ｖ＝８，０００〜１２，００
０ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１５〜１５ｐｐｍ／
℃、且つＫ2 ＝０．６〜１．８％であった。また、伝搬
損失は、１次モードに対しては０．０５ｄＢ／波長、２
次モードに対しては０．０３ｄＢ／波長であった。更
に、このような構成は、素子の形成に有利である。
【００８３】更に、タイプＤの構成の表面弾性波素子に
おいては、２次モードを利用し、図１に示されるよう
に、ｋｈ［ＺｎＯ］を横軸、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］を縦軸と
するグラフにおいて、表面弾性波素子のｋｈ［ＺｎＯ］
及びｋｈ［ＳｉＯ2 ］が上記の領域ＡＢＣＤＳＴＭＮＯ
ＰＱＲ内にあれば更に好ましく、この場合、Ｖ＝１０，
０００〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１
５〜１５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．８〜１．８％であ
った。また、伝搬損失は、１次モードに対しては０．０
５ｄＢ／波長、２次モードに対しては０．０３ｄＢ／波
長であった。更に、このような構成は、素子の形成に有
利である。
おいては、２次モードを利用し、図１に示されるよう
に、ｋｈ［ＺｎＯ］を横軸、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］を縦軸と
するグラフにおいて、表面弾性波素子のｋｈ［ＺｎＯ］
及びｋｈ［ＳｉＯ2 ］が上記の領域ＡＢＣＤＳＴＭＮＯ
ＰＱＲ内にあれば更に好ましく、この場合、Ｖ＝１０，
０００〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１
５〜１５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．８〜１．８％であ
った。また、伝搬損失は、１次モードに対しては０．０
５ｄＢ／波長、２次モードに対しては０．０３ｄＢ／波
長であった。更に、このような構成は、素子の形成に有
利である。
【００８４】（タイプＦの構成に対する性能向上の効
果）また、タイプＦの構成の表面弾性波素子において
は、２次モードを利用し、図１に示されるように、ｋｈ
［ＺｎＯ］を横軸、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］を縦軸とするグラ
フにおいて、表面弾性波素子のｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ
［ＳｉＯ2 ］が上記の領域ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭ
ＮＯＰＱＲ内にある場合、Ｖ＝８，０００〜１２，００
０ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１５〜１５ｐｐｍ／
℃、且つＫ2 ＝０．１５〜１．４％であった。また、伝
搬損失は、１次モードに対しては０．０５ｄＢ／波長、
２次モードに対しては０．０３ｄＢ／波長であった。更
に、このような構成は、素子の形成に有利である。
果）また、タイプＦの構成の表面弾性波素子において
は、２次モードを利用し、図１に示されるように、ｋｈ
［ＺｎＯ］を横軸、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］を縦軸とするグラ
フにおいて、表面弾性波素子のｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ
［ＳｉＯ2 ］が上記の領域ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭ
ＮＯＰＱＲ内にある場合、Ｖ＝８，０００〜１２，００
０ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１５〜１５ｐｐｍ／
℃、且つＫ2 ＝０．１５〜１．４％であった。また、伝
搬損失は、１次モードに対しては０．０５ｄＢ／波長、
２次モードに対しては０．０３ｄＢ／波長であった。更
に、このような構成は、素子の形成に有利である。
【００８５】更に、タイプＦの構成の表面弾性波素子に
おいては、２次モードを利用し、図１に示されるよう
に、ｋｈ［ＺｎＯ］を横軸、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］を縦軸と
するグラフにおいて、表面弾性波素子のｋｈ［ＺｎＯ］
及びｋｈ［ＳｉＯ2 ］が上記の領域ＡＢＣＤＳＴＭＮＯ
ＰＱＲ内にあれば更に好ましく、この場合、Ｖ＝１０，
０００〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１
５〜１５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．４〜１．４％であ
った。また、伝搬損失は、１次モードに対しては０．０
５ｄＢ／波長、２次モードに対しては０．０３ｄＢ／波
長であった。更に、このような構成は、素子の形成に有
利である。
おいては、２次モードを利用し、図１に示されるよう
に、ｋｈ［ＺｎＯ］を横軸、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］を縦軸と
するグラフにおいて、表面弾性波素子のｋｈ［ＺｎＯ］
及びｋｈ［ＳｉＯ2 ］が上記の領域ＡＢＣＤＳＴＭＮＯ
ＰＱＲ内にあれば更に好ましく、この場合、Ｖ＝１０，
０００〜１２，０００ｍ／ｓｅｃ．、且つＴＣＦ＝−１
５〜１５ｐｐｍ／℃、且つＫ2 ＝０．４〜１．４％であ
った。また、伝搬損失は、１次モードに対しては０．０
５ｄＢ／波長、２次モードに対しては０．０３ｄＢ／波
長であった。更に、このような構成は、素子の形成に有
利である。
【００８６】
【発明の効果】以上詳細に説明をしてきたように、本発
明の表面弾性波素子は、ダイヤモンド上にＺｎＯ層が形
成された構造を有する表面弾性波素子において、良好な
伝搬速度Ｖ、電気機械結合係数Ｋ2 、周波数温度特性Ｔ
ＣＦを実現し、且つ、良好な伝搬損失をも実現すること
により、高周波領域で優れた動作特性を有する表面弾性
波素子を提供する。
明の表面弾性波素子は、ダイヤモンド上にＺｎＯ層が形
成された構造を有する表面弾性波素子において、良好な
伝搬速度Ｖ、電気機械結合係数Ｋ2 、周波数温度特性Ｔ
ＣＦを実現し、且つ、良好な伝搬損失をも実現すること
により、高周波領域で優れた動作特性を有する表面弾性
波素子を提供する。
【図１】ｋｈ［ＺｎＯ］を横軸、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］を縦
軸とするグラフであって、領域ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫ
ＬＭＮＯＰＱＲ及び領域ＡＢＣＤＳＴＭＮＯＰＱＲを示
す。
軸とするグラフであって、領域ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫ
ＬＭＮＯＰＱＲ及び領域ＡＢＣＤＳＴＭＮＯＰＱＲを示
す。
【図２】表面弾性波素子の断面図であり、（ａ）はタイ
プＡを、（ｂ）はタイプＢを、（ｃ）はタイプＣを、
（ｄ）はタイプＤを、（ｅ）はタイプＥを、（ｆ）はタ
イプＦを、（ｇ）はタイプＧを、それぞれ表す。
プＡを、（ｂ）はタイプＢを、（ｃ）はタイプＣを、
（ｄ）はタイプＤを、（ｅ）はタイプＥを、（ｆ）はタ
イプＦを、（ｇ）はタイプＧを、それぞれ表す。
【図３】実施例１で評価された、タイプＡの表面弾性波
素子の電気結合係数Ｋ2 に対するｋｈ［ＺｎＯ］、ｋｈ
［ＳｉＯ2 ］の関係を表すグラフである。
素子の電気結合係数Ｋ2 に対するｋｈ［ＺｎＯ］、ｋｈ
［ＳｉＯ2 ］の関係を表すグラフである。
【図４】実施例２で評価された、タイプＢの表面弾性波
素子の電気結合係数Ｋ2 に対するｋｈ［ＺｎＯ］、ｋｈ
［ＳｉＯ2 ］の関係を表すグラフである。
素子の電気結合係数Ｋ2 に対するｋｈ［ＺｎＯ］、ｋｈ
［ＳｉＯ2 ］の関係を表すグラフである。
【図５】実施例３で評価された、タイプＣの表面弾性波
素子の電気結合係数Ｋ2 に対するｋｈ［ＺｎＯ］、ｋｈ
［ＳｉＯ2 ］の関係を表すグラフである。
素子の電気結合係数Ｋ2 に対するｋｈ［ＺｎＯ］、ｋｈ
［ＳｉＯ2 ］の関係を表すグラフである。
【図６】実施例４で評価された、タイプＤの表面弾性波
素子の電気結合係数Ｋ2 に対するｋｈ［ＺｎＯ］、ｋｈ
［ＳｉＯ2 ］の関係を表すグラフである。
素子の電気結合係数Ｋ2 に対するｋｈ［ＺｎＯ］、ｋｈ
［ＳｉＯ2 ］の関係を表すグラフである。
【図７】実施例５で評価された、タイプＥの表面弾性波
素子の電気結合係数Ｋ2 に対するｋｈ［ＺｎＯ］、ｋｈ
［ＳｉＯ2 ］の関係を表すグラフである。
素子の電気結合係数Ｋ2 に対するｋｈ［ＺｎＯ］、ｋｈ
［ＳｉＯ2 ］の関係を表すグラフである。
【図８】実施例６で評価された、タイプＦの表面弾性波
素子の電気結合係数Ｋ2 に対するｋｈ［ＺｎＯ］、ｋｈ
［ＳｉＯ2 ］の関係を表すグラフである。
素子の電気結合係数Ｋ2 に対するｋｈ［ＺｎＯ］、ｋｈ
［ＳｉＯ2 ］の関係を表すグラフである。
【図９】実施例７で評価された、タイプＧの表面弾性波
素子の電気結合係数Ｋ2 に対するｋｈ［ＺｎＯ］、ｋｈ
［ＳｉＯ2 ］の関係を表すグラフである。
素子の電気結合係数Ｋ2 に対するｋｈ［ＺｎＯ］、ｋｈ
［ＳｉＯ2 ］の関係を表すグラフである。
【図１０】実施例１〜７において評価された、タイプＡ
〜Ｇの表面弾性波素子の伝搬速度Ｖに対するｋｈ［Ｚｎ
Ｏ］、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］の関係を表すグラフである。
〜Ｇの表面弾性波素子の伝搬速度Ｖに対するｋｈ［Ｚｎ
Ｏ］、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］の関係を表すグラフである。
【図１１】実施例１〜７において評価された、タイプＡ
〜Ｇの表面弾性波素子の周波数温度係数に対するｋｈ
［ＺｎＯ］、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］の関係を表すグラフであ
る。
〜Ｇの表面弾性波素子の周波数温度係数に対するｋｈ
［ＺｎＯ］、ｋｈ［ＳｉＯ2 ］の関係を表すグラフであ
る。
【図１２】櫛型電極の上面図であり、（ａ）はシングル
電極の例を、（ｂ）はダブル電極の例をそれぞれ示す。
電極の例を、（ｂ）はダブル電極の例をそれぞれ示す。
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１
０ｇ…表面弾性波素子、１２…ダイヤモンド層、１４…
ＺｎＯ層、１６…ＳｉＯ2 層、２０…櫛型電極、２２
…短絡用電極。
０ｇ…表面弾性波素子、１２…ダイヤモンド層、１４…
ＺｎＯ層、１６…ＳｉＯ2 層、２０…櫛型電極、２２
…短絡用電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北林 弘之 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住 友電気工業株式会社 伊丹製作所内 (72)発明者 鹿田 真一 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住 友電気工業株式会社 伊丹製作所内 (56)参考文献 特開 平６−164294（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−236712（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−41315（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−64815（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−119863（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03H 9/25 H03H 9/145
Claims (2)
- 【請求項１】（ｉ）ダイヤモンド層と、 （ｉｉ）前記ダイヤモンド層の上に形成されるＺｎＯ層
と、 （ｉｉｉ）前記ＺｎＯ層の上に形成される櫛型電極と、 （ｉｖ）前記櫛型電極を覆って前記ＺｎＯ層の上に形成
されるＳｉＯ2層と、 を備え、前記ダイヤモンド層の上に短絡用電極が形成されていな
い 表面弾性波素子であって、 前記ＺｎＯ層の厚さｔZ及び前記ＳｉＯ2層の厚さｔSに
対し、２次モードの表面弾性波の波長λについて ｋｈ［ＺｎＯ］＝２πｔZ／λ、 ｋｈ［ＳｉＯ2］＝２πｔS／λ で与えられるｋｈ［ＺｎＯ］及びｋｈ［ＳｉＯ2］に関
して、 横軸にｋｈ［ＺｎＯ］、縦軸にｋｈ［ＳｉＯ2］を与え
る２次元直交座標グラフにおいて、 座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝０．４，ｋｈ［ＳｉＯ2］＝
０．５５）で与えられる点Ａと、 座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝０．６，ｋｈ［ＳｉＯ2］＝
０．６）で与えられる点Ｂと、 座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝０．７５，ｋｈ［ＳｉＯ2］＝
０．６３）で与えられる点Ｃと、 座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝０．８８，ｋｈ［ＳｉＯ2］＝
０．６８）で与えられる点Ｄと、 座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．１，ｋｈ［ＳｉＯ2］＝
０．８）で与えられる点Ｅと、 座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．３，ｋｈ［ＳｉＯ2］＝
０．９３）で与えられる点Ｆと、 座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．４７，ｋｈ［ＳｉＯ2］＝
１．０３）で与えられる点Ｇと、 座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．６１，ｋｈ［ＳｉＯ2］＝
０．９２）で与えられる点Ｈと、 座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．７５，ｋｈ［ＳｉＯ2］＝
０．７７）で与えられる点Ｉと、 座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．８２，ｋｈ［ＳｉＯ2］＝
０．６４）で与えられる点Ｊと、 座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．６，ｋｈ［ＳｉＯ2］＝
０．５４）で与えられる点Ｋと、 座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．４１，ｋｈ［ＳｉＯ2］＝
０．４２）で与えられる点Ｌと、 座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．１９，ｋｈ［ＳｉＯ2］＝
０．３５）で与えられる点Ｍと、 座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．０３，ｋｈ［ＳｉＯ2］＝
０．３２）で与えられる点Ｎと、 座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝０．９２，ｋｈ［ＳｉＯ2］＝
０．２８）で与えられる点Ｏと、 座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝０．８，ｋｈ［ＳｉＯ2］＝
０．２）で与えられる点Ｐと、 座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝０．６６，ｋｈ［ＳｉＯ2］＝
０．３）で与えられる点Ｑと、 座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝０．５３，ｋｈ［ＳｉＯ2］＝
０．４２）で与えられる点Ｒと、 前記点Ａと、 を順に線分で結ぶ、１８本の線分から成る領域ＡＢＣＤ
ＥＦＧＨＩＪＫＬＭＮＯＰＱＲＡの前記１８本の線分を
含む内部に、ｋｈ［ＺｎＯ］とｋｈ［ＳｉＯ2］とが与
えられることを特徴とする表面弾性波素子。 - 【請求項２】前記点Ａと、 前記点Ｂと、 前記点Ｃと、 前記点Ｄと、 座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝０．９８，ｋｈ［ＳｉＯ2］＝
０．６）で与えられる点Ｓと、 座標（ｋｈ［ＺｎＯ］＝１．１，ｋｈ［ＳｉＯ2］＝
０．５）で与えられる点Ｔと、 前記点Ｍと、 前記点Ｎと、 前記点Ｏと、 前記点Ｐと、 前記点Ｑと、 前記点Ｒと、 前記点Ａと を順に線分で結ぶ、１２本の線分から成る領域ＡＢＣＤ
ＳＴＭＮＯＰＱＲＡの前記１２本の線分を含む内部に、
ｋｈ［ＺｎＯ］とｋｈ［ＳｉＯ2］とが与えられること
を特徴とする請求項１に記載の表面弾性波素子。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20211495A JP3205978B2 (ja) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | 表面弾性波素子 |
| CA002182829A CA2182829A1 (en) | 1995-08-08 | 1996-08-07 | Diamond-zno surface acoustic wave device |
| US08/689,296 US5814918A (en) | 1995-08-08 | 1996-08-07 | Diamond-ZnO surface acoustic wave device |
| EP96112749A EP0758165A1 (en) | 1995-08-08 | 1996-08-07 | Diamond-ZnO surface acoustic wave device |
| US08/791,894 US5783896A (en) | 1995-08-08 | 1997-01-31 | Diamond-Zn0 surface acoustic wave device |
| US08/964,469 US5959389A (en) | 1995-08-08 | 1997-11-04 | Diamond-ZnO surface acoustic wave device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20211495A JP3205978B2 (ja) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | 表面弾性波素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0951248A JPH0951248A (ja) | 1997-02-18 |
| JP3205978B2 true JP3205978B2 (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=16452198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20211495A Expired - Lifetime JP3205978B2 (ja) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | 表面弾性波素子 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5814918A (ja) |
| EP (1) | EP0758165A1 (ja) |
| JP (1) | JP3205978B2 (ja) |
| CA (1) | CA2182829A1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5959389A (en) * | 1995-08-08 | 1999-09-28 | Sumitomo Electronic Industries, Ltd. | Diamond-ZnO surface acoustic wave device |
| JP3205978B2 (ja) * | 1995-08-08 | 2001-09-04 | 住友電気工業株式会社 | 表面弾性波素子 |
| MY129974A (en) * | 1996-11-07 | 2007-05-31 | Sumitomo Electric Industries | Diamond-zn0 surface acoustic wave device |
| JP3941502B2 (ja) | 1999-10-15 | 2007-07-04 | セイコーエプソン株式会社 | 表面弾性波素子 |
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