JP5671713B2 - 弾性波デバイス - Google Patents
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Description
本発明の第1の実施形態について以下に説明する。図1は本実施形態に係る弾性波デバイス100の構造を示す断面図である。弾性波デバイス100は、圧電基板101上にIDT電極102を形成し、さらに誘電体膜103を被覆して構成される。誘電体膜103は、IDT電極102の上方(IDT電極102を覆う部分)に凸部104を有するように形成される。なお、凸部104は、バイアススパッタリング法によって、誘電体膜103を成膜する際に、圧電基板101に印加するバイアスを制御することにより、形成することができる。
レイリー波の反共振周波数におけるTCF値(TCF_fa値)との関係を示すグラフである。誘電体膜の表面に凸部104を設けず、平坦としたまま、厚さを一様に大きくすると、図2に示す通り、TCF_fa値の絶対値が小さくなり改善することができるが、K2(電気機械結合係数)値は大きく低下し劣化してしまう。
本発明の第2の実施形態について以下に説明する。本実施形態に係る弾性波デバイスは、第1の実施形態に係る弾性波デバイス100において、不要なスプリアスとなるSH波についてのK2値を所定値以下としたものである。
とにより、主要波であるレイリー波のK2値の劣化も抑制しつつ、TCF_fa値を改善
し、また、不要波であるSH波についてのK2値を十分に低下させることができる。また
、本条件は、第1の実施形態における条件と同様、三角形、長方形、または、台形のいずれかに近似できる凸部104の形状全般に対して適用できる。
本発明の第3の実施形態について以下に説明する。本実施形態に係る弾性波デバイス300は、第1または第2の実施形態に係る弾性波デバイスにおいて、誘電体膜103の表面に、保護膜305をさらに設けたものである。図11に弾性波デバイス300の断面図を示す。保護膜305は、凸部104を含む誘電体膜103を保護するとともに、周波数調整膜としても機能する。保護膜305の材質としては、窒化ケイ素(SiN)および酸化窒化ケイ素(SiON)等が挙げられる。また、保護膜305の厚さは、5nm−20nm程度とすることが好ましい。
本発明の第4の実施形態について以下に説明する。本実施形態は、第1−第3の実施形態に係る弾性波デバイスを、デュプレクサに適用したものである。図12の(a)に、本実施形態に係るデュプレクサ400の構成を示す。デュプレクサ400は、第1の端子404が接続された第1のラダーフィルタ401と、第2の端子405が接続された第2のラダーフィルタ402と、第3の端子406と接続された整合回路403とからなる。また、第1のラダーフィルタ401および第2のラダーフィルタ402は、それぞれ整合回路403と接続されている。第1のラダーフィルタ401および第2のラダーフィルタは、第1−第3の実施形態に係る弾性波デバイスを用いて構成されている。
本発明の第5の実施形態について以下に説明する。図14の(a)は本実施形態に係る弾性波デバイス500を透過的に示した上面図である。弾性波デバイス500は、圧電基板501上に、2つのIDT電極502と、反射器504を形成し、さらに図示しない誘電体膜503を被覆して構成される。
101、1001 圧電基板
102、502、1002 IDT電極
103、503、1003 誘電体膜
104 凸部
305 保護膜
400 デュプレクサ
401、402 ラダーフィルタ
403 整合回路
404、405、406、411、412、421、422 端子
413、423 直列共振器
414、424 並列共振器
451、461 結合二重モードフィルタ
504 反射器
511 バスバー
512 電極指
513 ダミー電極指
Claims (8)
- 圧電基板と、
前記圧電基板上に形成されて所定波長λのレイリー波を主要弾性波として励起するIDT電極と、
前記圧電基板および前記IDT電極を覆うように形成された誘電体膜とを備える弾性波デバイスであって、
前記誘電体膜は、前記IDT電極の少なくとも一部の電極指の鉛直上方に凸部を有し、
前記IDT電極の電極指の延伸方向に垂直な断面において、前記誘電体膜の上端縁の最も低い部分を通る水平線より上方の前記凸部を含む領域の面積である、当該凸部の1つ当たりの断面積は、0.0125λ2以下であり、かつ前記断面の前記水平線からの前記凸部の高さは0.04λ以上である、弾性波デバイス。 - 前記圧電基板は、カット角および伝播角を右手系直交座標のオイラー角(φ,θ,ψ)で表した場合、θ=35°以上40°以下のニオブ酸リチウムである、請求項1に記載の、弾性波デバイス。
- 前記誘電体膜の前記圧電基板への被覆厚さは、0.12λ以上0.72λ以下である、請求項1または2のいずれかに記載の、弾性波デバイス。
- 前記誘電体膜の表面に被覆された保護膜をさらに備える、請求項1−3のいずれかに記載の、弾性波デバイス。
- 第1のフィルタと、
前記第1のフィルタの通過帯域より、高周波数側に通過帯域を有する第2のフィルタと、
整合回路とを備えるデュプレクサであって、
前記第1のフィルタは、請求項1−4のいずれかに記載の弾性波デバイスを直列共振器および並列共振器として用いたラダーフィルタであり、
前記第1のフィルタの、少なくとも1つの前記直列共振器に形成された前記凸部の1つ当たりの断面積を当該直列共振器の励起波長で規格化した規格化断面積は、少なくとも1つの前記並列共振器に形成された前記凸部の1つ当たりの断面積を当該並列共振器の励起波長で規格化した規格化断面積より大きい、デュプレクサ。 - 前記第1のフィルタは、請求項1−4のいずれかに記載の弾性波デバイスを用いた二重結合モードフィルタをさらに含み、
前記二重結合モードフィルタに形成された前記凸部の1つ当たりの断面積を当該結合二重モードフィルタの励起波長で規格化した規格化断面積は、少なくとも1つの前記並列共振器に形成された前記凸部の1つ当たりの断面積を当該並列共振器の励起波長で規格化した規格化断面積より大きい、デュプレクサ。 - 第1のフィルタと、
前記第1のフィルタの通過帯域より、高周波数側に通過帯域を有する第2のフィルタと、
整合回路とを備えるデュプレクサであって、
前記第2のフィルタは、請求項1−4のいずれかに記載の弾性波デバイスを直列共振器および並列共振器として用いたラダーフィルタであり、
前記第2のフィルタの、少なくとも1つの前記並列共振器に形成された前記凸部の1つ当たりの断面積を当該並列共振器の励起波長で規格化した規格化断面積は、少なくとも1つの前記直列共振器に形成された前記凸部の1つ当たりの断面積を当該直列共振器の励起波長で規格化した規格化断面積より大きい、デュプレクサ。 - 前記第2のフィルタは、請求項1−4のいずれかに記載の弾性波デバイスを用いた結合二重モードフィルタをさらに含み、
前記結合二重モードフィルタに形成された前記凸部の1つ当たりの断面積を当該結合二重モードフィルタの励起波長で規格化した規格化断面積は、少なくとも1つの前記直列共振器に形成された前記凸部の1つ当たりの断面積を当該直列共振器の励起波長で規格化した規格化断面積より大きい、デュプレクサ。
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