JP4442471B2 - ニオブ酸カリウム堆積体およびその製造方法、圧電薄膜振動子、周波数フィルタ、発振器、電子回路、並びに、電子機器 - Google Patents
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Description
Jpn.J.Appl.Phys.Vol.37(1998)2929.
R面サファイア基板からなる基板の上方にバッファ層を形成する工程と、
前記バッファ層の上方に、擬立方晶表示において(100)配向でエピタキシャル成長したニオブ酸カリウム層またはニオブ酸カリウム固溶体層を形成する工程と、
前記ニオブ酸カリウム層または前記ニオブ酸カリウム固溶体層の上方に電極層を形成する工程と、を含み、
前記ニオブ酸カリウム層または前記ニオブ酸カリウム固溶体層の(100)面は、前記R面サファイア基板のR面(1−102)に対して、[11−20]方向ベクトルを回転軸として傾くように形成される。
前記ニオブ酸カリウム層または前記ニオブ酸カリウム固溶体層の(100)面が、前記R面サファイア基板のR面(1−102)と成す角は、1度以上15度以下となるように形成されることができる。
前記ニオブ酸カリウム層は、斜方晶ニオブ酸カリウムの格子定数を21/2b<a<cとし、かつc軸が分極軸であるとき、b軸配向でエピタキシャル成長しているドメインを含むように形成され、
前記b軸は、前記R面サファイア基板のR面(1−102)に対して、[11−20]方向ベクトルを回転軸として傾くように形成されることができる。
前記b軸が前記R面サファイア基板のR面(1−102)と成す角は、1度以上15度以下となるように形成されることができる。
前記バッファ層は、立方晶(100)配向でエピタキシャル成長するように形成され、
前記バッファ層の(100)面は、前記R面サファイア基板のR面(1−102)に対して、[11−20]方向ベクトルを回転軸として傾くように形成されることができる。
R面サファイア基板からなる基板の上方に立方晶(100)配向でエピタキシャル成長したバッファ層を形成する工程と、
前記バッファ層の上方に、ニオブ酸カリウム層またはニオブ酸カリウム固溶体層を形成する工程と、
前記ニオブ酸カリウム層または前記ニオブ酸カリウム固溶体層の上方に電極層を形成する工程と、を含み、
前記バッファ層の(100)面は、前記R面サファイア基板のR面(1−102)に対して、[11−20]方向ベクトルを回転軸として傾くように形成される。
前記バッファ層の(100)面が、前記R面サファイア基板のR面(1−102)と成す角は、1度以上15度以下となるように形成されることができる。
前記バッファ層としては、岩塩構造の金属酸化物を用いることができる。
前記金属酸化物としては、酸化マグネシウムを用いることができる。
前記電極層の上方に他の基板を接合する工程と、
前記バッファ層をエッチングで除去して、前記基板を分離する工程と、を含むことができる。
前記ニオブ酸カリウム固溶体層としては、K1−xNaxNb1−yTayO3(0<x<1、0<y<1)で表される固溶体を用いることができる。
R面サファイア基板からなる基板と、
前記基板の上方に形成されたバッファ層と、
前記バッファ層の上方に形成された、ニオブ酸カリウム層またはニオブ酸カリウム固溶体層と、
前記ニオブ酸カリウム層または前記ニオブ酸カリウム固溶体層の上方に形成された電極層と、を含み、
前記ニオブ酸カリウム層または前記ニオブ酸カリウム固溶体層は、擬立方晶表示において(100)配向でエピタキシャル成長しており、
前記ニオブ酸カリウム層または前記ニオブ酸カリウム固溶体層の(100)面は、前記R面サファイア基板のR面(1−102)に対して、[11−20]方向ベクトルを回転軸として傾いている。
R面サファイア基板からなる基板と、
前記基板の上方に形成されたバッファ層と、
前記バッファ層の上方に形成された、ニオブ酸カリウム層またはニオブ酸カリウム固溶体層と、
前記ニオブ酸カリウム層または前記ニオブ酸カリウム固溶体層の上方に形成された電極層と、を含み、
前記バッファ層は、立方晶(100)配向でエピタキシャル成長しており、
前記バッファ層の(100)面は、前記R面サファイア基板のR面(1−102)に対して、[11−20]方向ベクトルを回転軸として傾いている。
1.1. 図1〜図3は、本実施形態に係るニオブ酸カリウム堆積体100を模式的に示す断面図である。図1に示すように、本実施形態に係るニオブ酸カリウム堆積体100は、基板11と、基板11上に形成されたバッファ層12と、バッファ層12上に形成されたニオブ酸カリウム層13と、ニオブ酸カリウム層13上に形成された電極層14と、を含むことができる。
(1) まず、第1の実験例について説明する。本実験例では、以下の方法によりニオブ酸カリウム堆積体100を形成した。本実験例では、単相の多結晶ニオブ酸カリウムの薄膜を得ることができた。
2.1. 次に、本発明を適用した第2の実施形態に係る圧電薄膜振動子の一例について、図面を参照しながら説明する。図21は、本実施形態に係る圧電薄膜振動子200を模式的に示す断面図である。図21において、図3に示すニオブ酸カリウム堆積体100の部材と実質的に同じ部材には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
次に、本発明を適用した第3の実施形態に係る発振器および周波数フィルタの一例について、図面を参照しながら説明する。図22は、本実施形態に係る発振器250の回路構成を示す図である。なお、図22に示すIN、OUT、Vpはそれぞれ、制御用入力信号、発振出力、電源電圧を意味する。
4.1. 次に、本発明を適用した第4の実施形態に係る電子回路および電子機器の第1の例について、図面を参照しながら説明する。図24は、本実施形態に係る電子機器300の電気的構成を示すブロック図である。電子機器300とは、例えば携帯電話機である。
Claims (17)
- R面サファイア基板からなる基板の上方にバッファ層を形成する工程と、
前記バッファ層の上方に、擬立方晶表示において(100)配向でエピタキシャル成長したニオブ酸カリウム層またはニオブ酸カリウム固溶体層を形成する工程と、
前記ニオブ酸カリウム層または前記ニオブ酸カリウム固溶体層の上方に電極層を形成する工程と、を含み、
前記バッファ層は、岩塩構造の金属酸化物であり、且つ、立方晶(100)配向でエピタキシャル成長したものであって、
前記バッファ層の(100)面は、前記R面サファイア基板のR面(1−102)に対して、[11−20]方向ベクトルを回転軸として傾いており、
前記ニオブ酸カリウム層または前記ニオブ酸カリウム固溶体層の(100)面は、前記R面サファイア基板のR面(1−102)に対して、[11−20]方向ベクトルを回転軸として傾くように形成される、ニオブ酸カリウム堆積体の製造方法。 - 請求項1において、
前記ニオブ酸カリウム層または前記ニオブ酸カリウム固溶体層の(100)面が、前記R面サファイア基板のR面(1−102)と成す角は、1度以上15度以下となるように形成される、ニオブ酸カリウム堆積体の製造方法。 - 請求項1または2において、
前記ニオブ酸カリウム層は、斜方晶ニオブ酸カリウムの格子定数を21/2b<a<cとし、かつc軸が分極軸であるとき、b軸配向でエピタキシャル成長しているドメインを含むように形成され、
前記b軸は、前記R面サファイア基板のR面(1−102)に対して、[11−20]方向ベクトルを回転軸として傾くように形成される、ニオブ酸カリウム堆積体の製造方法。 - 請求項3において、
前記b軸が前記R面サファイア基板のR面(1−102)と成す角は、1度以上15度以下となるように形成される、ニオブ酸カリウム堆積体の製造方法。 - R面サファイア基板からなる基板の上方に立方晶(100)配向でエピタキシャル成長したバッファ層を形成する工程と、
前記バッファ層の上方に、ニオブ酸カリウム層またはニオブ酸カリウム固溶体層を形成する工程と、
前記ニオブ酸カリウム層または前記ニオブ酸カリウム固溶体層の上方に電極層を形成する工程と、を含み、
前記バッファ層は、岩塩構造の金属酸化物であり、且つ、立方晶(100)配向でエピタキシャル成長したものであって、
前記バッファ層の(100)面は、前記R面サファイア基板のR面(1−102)に対して、[11−20]方向ベクトルを回転軸として傾いている、ニオブ酸カリウム堆積体の製造方法。 - 請求項5において、
前記バッファ層の(100)面が、前記R面サファイア基板のR面(1−102)と成す角は、1度以上15度以下となるように形成される、ニオブ酸カリウム堆積体の製造方法。 - 請求項1〜6のいずれか一項において、
前記金属酸化物としては、酸化マグネシウムを用いる、ニオブ酸カリウム堆積体の製造方法。 - 請求項1〜7のいずれか一項において、
前記電極層の上方に他の基板を接合する工程と、
前記バッファ層をエッチングで除去して、前記基板を分離する工程と、を含む、ニオブ酸カリウム堆積体の製造方法。 - 請求項1〜8のいずれか一項において、
前記ニオブ酸カリウム固溶体層としては、K1-xNaxNb1-yTayO3(0<x<1、0<y<1)で表される固溶体を用いる、ニオブ酸カリウム堆積体の製造方法。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載のニオブ酸カリウム堆積体の製造方法により得られる、ニオブ酸カリウム堆積体。
- R面サファイア基板からなる基板と、
前記基板の上方に形成されたバッファ層と、
前記バッファ層の上方に形成された、ニオブ酸カリウム層またはニオブ酸カリウム固溶体層と、
前記ニオブ酸カリウム層または前記ニオブ酸カリウム固溶体層の上方に形成された電極層と、を含み、
前記バッファ層は、岩塩構造の金属酸化物であり、且つ、立方晶(100)配向でエピタキシャル成長したものであって、
前記バッファ層の(100)面は、前記R面サファイア基板のR面(1−102)に対して、[11−20]方向ベクトルを回転軸として傾いており、
前記ニオブ酸カリウム層または前記ニオブ酸カリウム固溶体層は、擬立方晶表示において(100)配向でエピタキシャル成長しており、
前記ニオブ酸カリウム層または前記ニオブ酸カリウム固溶体層の(100)面は、前記R面サファイア基板のR面(1−102)に対して、[11−20]方向ベクトルを回転軸として傾いている、ニオブ酸カリウム堆積体。 - R面サファイア基板からなる基板と、
前記基板の上方に形成されたバッファ層と、
前記バッファ層の上方に形成された、ニオブ酸カリウム層またはニオブ酸カリウム固溶体層と、
前記ニオブ酸カリウム層または前記ニオブ酸カリウム固溶体層の上方に形成された電極層と、を含み、
前記バッファ層は、岩塩構造の金属酸化物であり、且つ、立方晶(100)配向でエピタキシャル成長したものであって、
前記バッファ層の(100)面は、前記R面サファイア基板のR面(1−102)に対して、[11−20]方向ベクトルを回転軸として傾いている、ニオブ酸カリウム堆積体。 - 請求項10〜12のいずれか一項に記載のニオブ酸カリウム堆積体を含む、圧電薄膜振動子。
- 請求項13に記載の圧電薄膜振動子を含む、周波数フィルタ。
- 請求項13に記載の圧電薄膜振動子を含む、発振器。
- 請求項14に記載の周波数フィルタおよび請求項17に記載の発振器のうちの少なくとも一方を含む、電子回路。
- 請求項16に記載の電子回路を含む、電子機器。
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