JPH036113A - 弾性表面波装置 - Google Patents
弾性表面波装置Info
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- JPH036113A JPH036113A JP13994189A JP13994189A JPH036113A JP H036113 A JPH036113 A JP H036113A JP 13994189 A JP13994189 A JP 13994189A JP 13994189 A JP13994189 A JP 13994189A JP H036113 A JPH036113 A JP H036113A
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- acoustic wave
- surface acoustic
- zno
- wave device
- electrode
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- Pending
Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 34
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
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Landscapes
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、セザワ波を利用した弾性表面波装置に関し、
特に安価なアルミナ基板を用いて構成さたものに関する
。
特に安価なアルミナ基板を用いて構成さたものに関する
。
従来より、ガラス基板上にＺｎＯ圧電薄膜を形成し、そ
の上に種々の形状の電極を形成した弾性表面波装置が公
知である。このＺｎＯ／ガラス基板からなる構造を有す
る弾性表面波装置では、電極から電圧を印加することに
よりレイリー波を励振させ、該レイリー波を利用して共
振子、フィルタあるいは遅延線等が構成されている。
の上に種々の形状の電極を形成した弾性表面波装置が公
知である。このＺｎＯ／ガラス基板からなる構造を有す
る弾性表面波装置では、電極から電圧を印加することに
よりレイリー波を励振させ、該レイリー波を利用して共
振子、フィルタあるいは遅延線等が構成されている。
他方、セザワ波を利用した弾性表面波装置として、サフ
ァイアやシリコン基板上にＺｎ０ＩｉｌｌＱを形成し、
該ＺｎＯ薄膜上に電極を形成した構造が知られている。
ァイアやシリコン基板上にＺｎ０ＩｉｌｌＱを形成し、
該ＺｎＯ薄膜上に電極を形成した構造が知られている。
〔発明が解決しようとする技術的課題〕セザワ波は、レ
イリー波の高次モードであるため、レイリー波の音速に
比べて非常に速い、従って、セザワ波を利用した弾性表
面波素子を構成すれば、高周波用途に適した素子を得る
ことができる。
イリー波の高次モードであるため、レイリー波の音速に
比べて非常に速い、従って、セザワ波を利用した弾性表
面波素子を構成すれば、高周波用途に適した素子を得る
ことができる。
しかしながら、従来のＺｎＯ／ガラス基板からなる構造
を有する弾性表面波装置では、アルミナの音速に比べて
ガラスの音速がかなり遅い、従って、ＺｎＯ／ガラス基
板の場合、ＺｎＯの膜厚が非常に厚いところしかセザワ
波が励振されず、しかも電気機械結合係数Ｋｓの値が、
レイリー波の場合に比べて非常に小さく、セザワ波を利
用することができない。
を有する弾性表面波装置では、アルミナの音速に比べて
ガラスの音速がかなり遅い、従って、ＺｎＯ／ガラス基
板の場合、ＺｎＯの膜厚が非常に厚いところしかセザワ
波が励振されず、しかも電気機械結合係数Ｋｓの値が、
レイリー波の場合に比べて非常に小さく、セザワ波を利
用することができない。
他方、ＺｎＯ／サファイア基板からなる弾性表面波装置
では、セザワ波を励振させた場合の電気機械結合係数Ｋ
ｓの値は、基本波レイリー波のＫＳよりも大きく、０．
１５〜０．１８３と比較的大きい、しかしながら、サフ
ァイア基板ではＺｎＯ膜はＣ軸が水平な方向に向いたエ
ピタキシャルな膜に形成し得るが、サファイア基板が非
常に高価であり、従って弾性表面波装置のコストが非常
に高く付くことになる。
では、セザワ波を励振させた場合の電気機械結合係数Ｋ
ｓの値は、基本波レイリー波のＫＳよりも大きく、０．
１５〜０．１８３と比較的大きい、しかしながら、サフ
ァイア基板ではＺｎＯ膜はＣ軸が水平な方向に向いたエ
ピタキシャルな膜に形成し得るが、サファイア基板が非
常に高価であり、従って弾性表面波装置のコストが非常
に高く付くことになる。
本発明の目的は、高周波用途に適したセザワ波を利用し
たものであり、かつ安価な弾性表面波装置を提供するこ
とにある。
たものであり、かつ安価な弾性表面波装置を提供するこ
とにある。
本発明の弾性表面波装置では、基板としてアルミナ基板
が用いられている。アルミナ基板上に、ＺｎＯ膜が形成
されており、このＺｎＯ膜の上面は研磨処理により平滑
化されている。そして、ＺｎＯ膜上に、電極が形成され
ており、該電極から電圧を印加することによりセザワ波
が励振され、該セザワ波を利用した弾性表面波装置が構
成されている。
が用いられている。アルミナ基板上に、ＺｎＯ膜が形成
されており、このＺｎＯ膜の上面は研磨処理により平滑
化されている。そして、ＺｎＯ膜上に、電極が形成され
ており、該電極から電圧を印加することによりセザワ波
が励振され、該セザワ波を利用した弾性表面波装置が構
成されている。
従来、アルミナ基板を用いてセザワ波を利用した弾性表
面波装置は実現されていなかった。これは、アルミナ基
板上にＺｎＯ膜をスパッタリングにより形成すると、ア
ルミナ基板に凹凸がある上にＺｎＯ結晶のＣ軸が基板に
対して垂直な針状結晶となり、上面に凹凸が形成され、
そのため、その上に電極を形成することが困難であった
からである。そこで、本願発明者達は、アルミナ基板上
に形成されたＺｎＯ膜の上面を研磨により平滑化すれば
、その上に電極を形成することができ、かつＺｎＯ／ア
ルミナ基板からなる構造においてセザワ波を効果的に励
振し得ることを見出し、本発明を成すに至った。
面波装置は実現されていなかった。これは、アルミナ基
板上にＺｎＯ膜をスパッタリングにより形成すると、ア
ルミナ基板に凹凸がある上にＺｎＯ結晶のＣ軸が基板に
対して垂直な針状結晶となり、上面に凹凸が形成され、
そのため、その上に電極を形成することが困難であった
からである。そこで、本願発明者達は、アルミナ基板上
に形成されたＺｎＯ膜の上面を研磨により平滑化すれば
、その上に電極を形成することができ、かつＺｎＯ／ア
ルミナ基板からなる構造においてセザワ波を効果的に励
振し得ることを見出し、本発明を成すに至った。
本発明では、安価なアルミナ基板を基板材として用いる
ため、セザワ波を利用した弾性表面波装置のコストを低
減することができる。
ため、セザワ波を利用した弾性表面波装置のコストを低
減することができる。
第１図（ａ）〜（ｄ）を参照して、本発明の一実施例の
弾性表面波装置を製造する工程を説明することにより、
本実施例の構造を明らかにする。
弾性表面波装置を製造する工程を説明することにより、
本実施例の構造を明らかにする。
まず、第１図（ａ）に示すように、アルミナ基板１を用
意し、第１図（ｂ）に示すように、該アルミナ基板ｌ上
に、スパッタリングによりＺｎＯ薄膜２を形成する。第
１図（ｂ）から明らかなように、スパッタリングにより
Ｚｎ０ｉ！ｉｌｌ！２を形成した場合、該Ｚｎ０ｍ膜２
の上面にはかなりの凹凸２ａが形成される。これは、下
地のアルミナ基板面に凹凸がある上に、ＺｎＯ結晶のＣ
軸がアルミナ基板ｌに垂直な針状結晶となるためである
。
意し、第１図（ｂ）に示すように、該アルミナ基板ｌ上
に、スパッタリングによりＺｎＯ薄膜２を形成する。第
１図（ｂ）から明らかなように、スパッタリングにより
Ｚｎ０ｉ！ｉｌｌ！２を形成した場合、該Ｚｎ０ｍ膜２
の上面にはかなりの凹凸２ａが形成される。これは、下
地のアルミナ基板面に凹凸がある上に、ＺｎＯ結晶のＣ
軸がアルミナ基板ｌに垂直な針状結晶となるためである
。
なお、第１図（ｂ）では、アルミナ基板１の上面自体の
凹凸は特に図示はしていない。
凹凸は特に図示はしていない。
本実施例では、第１図（Ｃ）に示すように、上記ＺｎＯ
￥Ｒ膜２の上面を、機械的に研磨し、平滑化する。しか
る後、平滑化された面２ｂ上に、Ａｉからなる電極３を
形成する。従って、電極３の形成は、容易にかつ正値な
形状に形成し得ることがわかる。
￥Ｒ膜２の上面を、機械的に研磨し、平滑化する。しか
る後、平滑化された面２ｂ上に、Ａｉからなる電極３を
形成する。従って、電極３の形成は、容易にかつ正値な
形状に形成し得ることがわかる。
上記実施例の弾性表面波装置において、電極として、音
速を２６６０ｍ／秒としたときに中心周波数ｆ ｏ ”
３４ 、 ４ Ｍ Ｈｚの弾性表面波フィルタの電極
パターンを形成したものにつき、その減衰量−周波数特
性を調べたところ、第２図に示す結果が得られた。第２
図から明らかなように、６６゜４ＭＨｚ近傍に中心周波
数を有する高周波用途に適したフィルタが構成されてい
ることがわかる。
速を２６６０ｍ／秒としたときに中心周波数ｆ ｏ ”
３４ 、 ４ Ｍ Ｈｚの弾性表面波フィルタの電極
パターンを形成したものにつき、その減衰量−周波数特
性を調べたところ、第２図に示す結果が得られた。第２
図から明らかなように、６６゜４ＭＨｚ近傍に中心周波
数を有する高周波用途に適したフィルタが構成されてい
ることがわかる。
これは、本実施例の弾性表面波装置では、セザワ波を励
振し、該セザワ波を利用し得るからである。
振し、該セザワ波を利用し得るからである。
これは、アルミナ基板における音速が、ＺｎＯの音速に
比べて非常に大きいため、ＺｎＯ膜の薄いところで大き
い電気機械結合係数Ｋｓを持つセザワ波が励振されるか
らである。
比べて非常に大きいため、ＺｎＯ膜の薄いところで大き
い電気機械結合係数Ｋｓを持つセザワ波が励振されるか
らである。
なお、上記中心周波数ｆ ＠ −６６、７Ｍ Ｈｚから
、ＺｎＯ／ガラスの場合の中心周波数ｆ、 −３４，４
ＭＨｚ及び音速ｖ−２６６０ｍ／秒を基準として、音速
を計算したところ、音速Ｖ−（６６゜７／３４．４）Ｘ
２６６０−５１５７．６ｍ／秒の値が得られた。
、ＺｎＯ／ガラスの場合の中心周波数ｆ、 −３４，４
ＭＨｚ及び音速ｖ−２６６０ｍ／秒を基準として、音速
を計算したところ、音速Ｖ−（６６゜７／３４．４）Ｘ
２６６０−５１５７．６ｍ／秒の値が得られた。
上記の音速の値は、第３図に示すＺｎＯ／アルミナ基板
におけるｆ、・Ｈと音速■及び電気機械結合Ｋｓの関係
から得られる理論値の音速Ｖ＝５４１１．１６ｍ／秒と
ほぼ一致していることから、非常に速いセザワ波が励振
されていることが裏付けられる。なお、理論値の音速ｖ
−５４１１．１６ｍ／秒は、中心周波数ｒｅ −６９，
９５ＭＨ２゜膜厚Ｈ＝３０ｐｍすなわちｒ、−Ｈ＝２０
９８゜５の場合の音速を第３図を参照して導いたもので
ある。
におけるｆ、・Ｈと音速■及び電気機械結合Ｋｓの関係
から得られる理論値の音速Ｖ＝５４１１．１６ｍ／秒と
ほぼ一致していることから、非常に速いセザワ波が励振
されていることが裏付けられる。なお、理論値の音速ｖ
−５４１１．１６ｍ／秒は、中心周波数ｒｅ −６９，
９５ＭＨ２゜膜厚Ｈ＝３０ｐｍすなわちｒ、−Ｈ＝２０
９８゜５の場合の音速を第３図を参照して導いたもので
ある。
本発明では、安価なアルミナ基板を用いてセザワ波を利
用′した弾性表面波装置が実現される。従って、従来例
のような極めて高価なサファイア板を用いずとも、種々
の高周波用途に適した弾性表面波装置を実現することが
可能となる。
用′した弾性表面波装置が実現される。従って、従来例
のような極めて高価なサファイア板を用いずとも、種々
の高周波用途に適した弾性表面波装置を実現することが
可能となる。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例の弾性表面波
装置を得る工程を説明するための各断面図、第２図は本
発明の一実施例の減衰量−周波数特性を示す図、第３図
はＺｎＯ／アルミナ基板におけるｆ、・Ｈと音速及び電
気機械結合係数Ｋｓとの関係を示す図である。 図において、１はアルミナ基板、２はＺｎ０Ｉ膜、２ａ
は凹凸、２ｂは平滑化された面、３は電極を示す。 第１図 （、ｆｆ） ｓ
装置を得る工程を説明するための各断面図、第２図は本
発明の一実施例の減衰量−周波数特性を示す図、第３図
はＺｎＯ／アルミナ基板におけるｆ、・Ｈと音速及び電
気機械結合係数Ｋｓとの関係を示す図である。 図において、１はアルミナ基板、２はＺｎ０Ｉ膜、２ａ
は凹凸、２ｂは平滑化された面、３は電極を示す。 第１図 （、ｆｆ） ｓ
Claims (1)
- アルミナ基板と、前記アルミナ基板上に形成されてお
り、上面が研磨処理により平滑化されたＺｎＯ膜と、前
記ＺｎＯ膜上に形成された電極とを備え、セザワ波を励
振するように構成されたことを特徴とする弾性表面波装
置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13994189A JPH036113A (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 弾性表面波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13994189A JPH036113A (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 弾性表面波装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH036113A true JPH036113A (ja) | 1991-01-11 |
Family
ID=15257240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13994189A Pending JPH036113A (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 弾性表面波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH036113A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7109637B2 (en) | 2003-07-09 | 2006-09-19 | Tdk Corporation | Thin-film bulk acoustic oscillator and method of manufacturing same |
| JP2006267575A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Kurasutaa Aki:Kk | 縁なしメガネのレンズ取付構造 |
-
1989
- 1989-06-01 JP JP13994189A patent/JPH036113A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7109637B2 (en) | 2003-07-09 | 2006-09-19 | Tdk Corporation | Thin-film bulk acoustic oscillator and method of manufacturing same |
| JP2006267575A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Kurasutaa Aki:Kk | 縁なしメガネのレンズ取付構造 |
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