JPH0483235A - Surface acoustic wave element - Google Patents

Surface acoustic wave element

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Publication number
JPH0483235A
JPH0483235A JP20005890A JP20005890A JPH0483235A JP H0483235 A JPH0483235 A JP H0483235A JP 20005890 A JP20005890 A JP 20005890A JP 20005890 A JP20005890 A JP 20005890A JP H0483235 A JPH0483235 A JP H0483235A
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JP
Japan
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surface acoustic
acoustic wave
layer
phase velocity
region
Prior art date
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Pending
Application number
JP20005890A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihiro Suzuki
敏弘 鈴木
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0483235A publication Critical patent/JPH0483235A/en
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  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the surface acoustic wave(SAW) element which is easily manufacture and small in size while making the frequency high by making the phase speeds of SAWs faster in SAW generation areas than in an SAW propagation area. CONSTITUTION:The element consists of a piezoelectric layer 3b and a layer 1b having no piezoelectricity and has the SAW generation areas 7c and 7b and SAW propagation area 8b, and at least one of the piezoelectric layer 3b and nonpiezoelectric layer 1b differs in film thickness between the SAW generation areas 7c and 7d and SAW propagation area 8b. Then the phase speeds v1 and v2 of the SAWs in the SAW generation areas 7c and 7d are made faster than the phase speeds v11 and v22 of the SAWs in the SAW propagation area 8b. Consequently, the SAW element is miniaturized.

Description

【発明の詳細な説明】 [概要] 圧電体と半導体等の圧電性をもたない材料とからなる弾
性表面波素子に関し、 小型で、かつ、高い作動周波数であっても製造し易い弾
性表面波素子を実現することを目的とし、圧電性をもつ
層・と圧電性をもたない層から成り、かつ、弾性表面波
発生領域と弾性表面波伝播領域を備え、圧電性をもつ層
の膜厚と圧電性をもたない層の膜厚のうち、少なくとも
一方の層の膜厚が弾性表面波発生領域と弾性表面波伝播
領域とで異なり、弾性表面波発生領域における弾性表面
波の位相速度を、弾性表面波伝播領域における弾性表面
波の位相速度より太き(するように構成する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding a surface acoustic wave element made of a piezoelectric material and a non-piezoelectric material such as a semiconductor, the present invention relates to a surface acoustic wave element that is small and easy to manufacture even at a high operating frequency. For the purpose of realizing an element, it consists of a piezoelectric layer and a non-piezoelectric layer, and has a surface acoustic wave generation region and a surface acoustic wave propagation region, and the film thickness of the piezoelectric layer. The thickness of at least one layer is different between the surface acoustic wave generation region and the surface acoustic wave propagation region, and the phase velocity of the surface acoustic wave in the surface acoustic wave generation region is , is thicker than the phase velocity of the surface acoustic wave in the surface acoustic wave propagation region.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、圧電体と半導体等の圧電性をもたない材料と
からなる弾性表面波素子に関し、特にモノリシックの弾
性表面波素子に関する。
The present invention relates to a surface acoustic wave device made of a piezoelectric body and a non-piezoelectric material such as a semiconductor, and particularly to a monolithic surface acoustic wave device.

(1)スペクトラム拡散通信方式とコンボルバ無線通信
技術が社会生活の広い範囲に渡って利用されるようにな
り、FAやOA、 HA、移動体、等に用いられる小ゾ
ーンの通信が、新しい製品開発を行う場合に注目されて
いる。
(1) Spread spectrum communication method and convolver wireless communication technology have come to be used in a wide range of social life, and small zone communication used for FA, OA, HA, mobile devices, etc. has become an important part of new product development. It is attracting attention when doing this.

ところが、多くの場合は通信路の品位が悪く、また、回
線管理が安易なために、混信や盗聴、妨害、等を生じや
すい。
However, in many cases, the quality of the communication channel is poor, and line management is easy, so interference, eavesdropping, interference, etc. are likely to occur.

これらの問題を克服する新しい通信方式として、スペク
トラム拡散通信方式が最も注目を集めている。
Spread spectrum communication is attracting the most attention as a new communication method that overcomes these problems.

スペクトラム拡散通信方式では、送信データを搬送波お
よび既定符号(擬似雑音符号:PN符号)で変調してス
ペクトルを拡散して送信波を形成するため、予めPN符
号を知る者だけが同電波を受信し、PN符号を駆使して
位相同期をとり、搬送波を除去してデータを取得する事
ができる。
In the spread spectrum communication method, the transmitted data is modulated with a carrier wave and a predetermined code (pseudo-noise code: PN code) to spread the spectrum and form the transmitted wave, so only those who know the PN code in advance can receive the radio wave. , it is possible to obtain phase synchronization by making full use of the PN code and remove the carrier wave to obtain data.

そのため、次のような優れた特徴を備えている。Therefore, it has the following excellent features:

■ρN符号を知る者だけが情報を取得できる(秘話性が
ある)。
■Only those who know the ρN code can obtain the information (it is confidential).

■単位周波数幅あたりの電力密度は小さく信号の存在が
分からない(秘匿性がある)。
■The power density per unit frequency width is small and the existence of the signal is unknown (there is secrecy).

■微弱な電波でも通信可能である。■Communication is possible even with weak radio waves.

■妨害に強い。■Strong against interference.

■他のスペクトラム拡散通信の妨害とならない。■Does not interfere with other spread spectrum communications.

■条件の悪い通信路に強い。■Strong for communication channels with poor conditions.

■同じ周波数帯域を同時に使用可能である。■It is possible to use the same frequency band at the same time.

■マルチアクセスによるランダムアクセスが可能である
■Random access with multiple access is possible.

■過負荷通信が可能である。■Overload communication is possible.

一方、スペクトラム拡散通信方式の受信機に用いるコン
ボルバは、同期捕捉および信号揖生処理の一部を行う場
合に不可欠な素子である。すなわち、ベースバンド情報
を得るために、受信信号がもつPN符号と受信者が所有
するPN符号を照合(コンポルージョン)し、同期捕捉
と同時にベースバンド信号再生の一部を行うためのキー
プハイスである。
On the other hand, a convolver used in a spread spectrum communication receiver is an indispensable element for performing part of synchronization acquisition and signal reconstruction processing. In other words, in order to obtain baseband information, the PN code of the received signal is compared with the PN code owned by the receiver (compollution), and at the same time as synchronization acquisition, a part of the baseband signal regeneration is performed. .

(2)コンボルバの概要と弾性表面波素子コンボルバは
、デジタル回路を用いるものと、弾性表面波に関係する
物性の非線形性を用いる素子、半導体物性の非線形性を
用いる素子に大別できる。
(2) Overview of Convolver and Surface Acoustic Wave Element Convolvers can be roughly divided into those using digital circuits, elements using nonlinearity of physical properties related to surface acoustic waves, and elements using nonlinearity of semiconductor physical properties.

1)デジタル回路を用いるコンボルバ デジタル回路を用いるコンボルバは、IC等を大量に使
用し構成が複雑で大型で重く、消費電力が大きいという
欠点がある。
1) Convolver using a digital circuit A convolver using a digital circuit has the disadvantage that it uses a large amount of ICs, etc., has a complicated configuration, is large and heavy, and consumes a lot of power.

また、作動周波数が使用するICによって規定され、高
い周波数のクロックが作れないために、現状では100
MHz以上の周波数を用いるスペクトラム拡散通信には
使用できない。
In addition, the operating frequency is determined by the IC used, and because high frequency clocks cannot be created, currently 100%
It cannot be used for spread spectrum communication using frequencies higher than MHz.

2)弾性表面波に関係する物性の非線形性を用いるコン
ボルバ 弾性表面波に関係する物性の非線形性を用いるコンボル
バは、弾性表面波の伝播に伴う2次歪みによる非線形性
を用いるものと、伝播媒体の誘電率、弾性定数、圧電定
数の非線形性を用いるものに分けられる。
2) Convolvers that use nonlinearity of physical properties related to surface acoustic waves Convolvers that use nonlinearity of physical properties related to surface acoustic waves are those that use nonlinearity due to second-order distortion accompanying the propagation of surface acoustic waves, and those that use nonlinearity due to second-order distortion that accompanies the propagation of surface acoustic waves. It can be divided into those that use the nonlinearity of dielectric constant, elastic constant, and piezoelectric constant.

しかし、いづれも伝播媒体表面において大きなエネルギ
ー密度が必要であり、したがって必然的に強大な入力電
力が必要となり、微弱電波でも妨害や雑音に強いという
スペクトラム拡散通信の特長に反している。
However, both require a large energy density on the surface of the propagation medium, and therefore necessarily require a large input power, which goes against the advantage of spread spectrum communication in that it is resistant to interference and noise even with weak radio waves.

3)半導体物性の非線形性を用いるコンボルバ半導体物
性の非線形性を用いるコンボルバ(半導体コンボルバ)
は、半導体界面空乏層の空間電荷の非線形応答を用いる
ものであり、半導体表面のバラクタ・ダイオード的な容
量変化を利用しているため効率がよい。
3) Convolver using nonlinearity of semiconductor physical properties Convolver using nonlinearity of semiconductor physical properties (semiconductor convolver)
The method uses the nonlinear response of the space charge in the semiconductor interface depletion layer, and is efficient because it uses varactor-diode-like capacitance changes on the semiconductor surface.

そのため、半導体コンボルバは現在量も注目されている
弾性表面波素子であり、小型で製造し易く、かつ、高い
周波数で使用可能なコンボルバが求められている。
Therefore, semiconductor convolvers are surface acoustic wave elements that are currently attracting attention, and there is a demand for convolvers that are small, easy to manufacture, and usable at high frequencies.

(3)光通信技術と弾性表面波素子 光通信システムの分野においては、光表面波と弾性表面
波とを利用する集積回路いわゆる光ICが注目されてい
て、短波長の光表面波に対して効率良く作動する(光学
)弾性表面波素子が求められている。
(3) Optical communication technology and surface acoustic wave devices In the field of optical communication systems, integrated circuits that utilize optical surface waves and surface acoustic waves, so-called optical ICs, are attracting attention. There is a need for (optical) surface acoustic wave devices that operate efficiently.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第6図は、半導体コンボルバを説明する図で、(a)は
半導体コンボルバの断面図、(b)は平面図、である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a semiconductor convolver, in which (a) is a cross-sectional view of the semiconductor convolver, and (b) is a plan view.

半導体コンボルバは、基本的に圧電体である酸化亜鉛Z
n0O層3aと半導体であるシリコンSi0層1aを、
酸化シリコンSin、の層2aを介して接した構造を採
り、Zn0層3a上に対向させて形成した2っの入力用
IDT (interdigital transdu
ser)4a、4bによって弾性表面波を励振する。ち
なみに、入力IDT4a、4bはリソグラフィ技術で形
成している。
Semiconductor convolvers are basically made of zinc oxide Z, which is a piezoelectric material.
The n0O layer 3a and the silicon Si0 layer 1a, which is a semiconductor,
Two input IDTs (interdigital transdus
ser) 4a and 4b to excite surface acoustic waves. Incidentally, the input IDTs 4a and 4b are formed using lithography technology.

そして、入力IDT 4a、4bによって励振され、Z
n0層3aを互いに反対方向に進む受信信号の弾性表面
波20と参照用PN符号の弾性表面波21が電界を放射
し、該放射された空間電界分布がSiO□層2aに接す
る側のSi層18表面近傍の空乏層22に印加され、コ
ンポルージョンを行なう。
Then, excited by the input IDTs 4a and 4b, Z
The surface acoustic wave 20 of the received signal and the surface acoustic wave 21 of the reference PN code propagating in opposite directions in the n0 layer 3a radiate an electric field, and the radiated spatial electric field distribution spreads through the Si layer on the side in contact with the SiO□ layer 2a. It is applied to the depletion layer 22 near the surface of 18 to perform convolution.

コンポルーシラン結果は、Zn0層3a上とSi層1a
上に設けたゲート電極5a、5bで検出し、出力端子6
a、6bに出力する。
Comporous silane results are shown on Zn0 layer 3a and Si layer 1a.
It is detected by the gate electrodes 5a and 5b provided above, and the output terminal 6
Output to a and 6b.

ちなみに、入力IDT 4a、4bが有り、弾性表面波
を励振する領域を弾性表面波発生領域7a、7bと呼称
し、弾性表面波が互いに逆方向に進んで干渉する領域を
弾性表面波伝播領域8aと呼称する。そして、ゲート電
極5a、5bは弾性表面波伝播領域8aに設ける。
Incidentally, the regions where the input IDTs 4a and 4b are present and which excite surface acoustic waves are called surface acoustic wave generation regions 7a and 7b, and the region where surface acoustic waves propagate in opposite directions and interfere with each other is called a surface acoustic wave propagation region 8a. It is called. Gate electrodes 5a and 5b are provided in surface acoustic wave propagation region 8a.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

半導体コンボルバでは、弾性表面波として位相速度が5
000m/s以上のセザワ波を用いており、遅延時間1
0μsの伝播路を構成すると、その長さは50mm以上
となる。
In a semiconductor convolver, the phase velocity is 5 as a surface acoustic wave.
000m/s or more Sezawa waves are used, and the delay time is 1
When a 0 μs propagation path is configured, its length is 50 mm or more.

そのため、素子形状としては大きな外形となり、通信装
置の小型化を妨げている。
Therefore, the element has a large external shape, which hinders miniaturization of communication devices.

他方、−船釣に、弾性表面波を発生する入力IDT4a
、4bの幅Wは、波長をλとすると約λ/4である。し
たがって、周波数がl GHzのときの波長λは5μm
となり、入力IDT 4a、4bの幅は1.25μmで
ある。
On the other hand, - input IDT 4a that generates surface acoustic waves for boat fishing;
, 4b is approximately λ/4, where λ is the wavelength. Therefore, when the frequency is l GHz, the wavelength λ is 5 μm
Therefore, the width of the input IDTs 4a and 4b is 1.25 μm.

ところで、同じ材料を使用した半導体コンボルバの作動
周波数を2 G)lzにするには、波長λが2.5pm
となり、入力IDT 4a、4bの幅は0.63μm程
度となる。そのため、現在のフォトリソグラフィ技術を
用いるプロセス技術では作製できない。
By the way, in order to make the operating frequency of a semiconductor convolver using the same material 2G)lz, the wavelength λ must be 2.5pm.
Therefore, the width of the input IDTs 4a and 4b is approximately 0.63 μm. Therefore, it cannot be manufactured using current process technology using photolithography technology.

本発明の技術的課題は、従来の弾性表面波素子における
以上のような問題を解消し、小型で、がっ、高い作動周
波数であっても製造し易い弾性表面波素子を実現し、安
価で品質の良い通信を可能とすることにある。
The technical problem of the present invention is to solve the above-mentioned problems with conventional surface acoustic wave devices, to realize a surface acoustic wave device that is small and easy to manufacture even at high operating frequencies, and is inexpensive. The goal is to enable high-quality communication.

の位相速度Vll+V2□より大きくした弾性表面波素
子である。
This is a surface acoustic wave element whose phase velocity is larger than Vll+V2□.

〔課題を解決するための手段] 第1図は、本発明の基本原理を説明する断面図である。[Means to solve the problem] FIG. 1 is a sectional view illustrating the basic principle of the present invention.

本発明は、弾性表面波発生領域7c、7dにおける弾性
表面波の位相速度Vl+ν2を大きくし、弾性表面波伝
播領域8bにおける弾性表面波の位相速度V11、ν2
□を小さ(したところに特徴がある。
The present invention increases the phase velocity Vl+ν2 of the surface acoustic wave in the surface acoustic wave generation regions 7c and 7d, and increases the phase velocity V11, ν2 of the surface acoustic wave in the surface acoustic wave propagation region 8b.
The characteristic is that the □ is made small ().

(1)伝播媒体の厚さを変えた弾性表面波素子圧電性を
もつ層3bと圧電性をもたない層1bから成り、かつ、
弾性表面波発生領域7c、7dと弾性表面波伝播領域8
bを備えていて、圧電性をもつ層3bの膜厚または圧電
性をもたない層1bの膜厚、もしくは圧電性をもつ層3
bと圧電性を持たない層1bの両方の膜厚が、弾性表面
波発生領域7c、7dと弾性表面波伝播領域8bとで異
なり、該弾性表面波発生領域7c、7dにおける弾性表
面波の位相速度シ、電2を、該弾性表面波伝播領域8b
における弾性表面波(2)伝播媒体の種類を変えた弾性
表面波素子圧電性をもつ層3bと圧電性をもたない層1
bから成り、かつ、弾性表面波発生領域7c、7dと弾
性表面波伝播領域8bを備えていて、圧電性をもつ層3
bの種類または圧電性をもたない層1bの種類、もしく
は圧電性をもつ層3bと圧電性を持たない層1bの両方
の種類が、弾性表面波発生領域7c、 7dと弾性表面
波伝播領域8bとで異なり、該弾性表面波発生領域7c
、7dにおける弾性表面波の位相速度ν1.v2を、該
弾性表面波伝播モード8bにおける弾性表面波の位相速
度νIl+V22より大きくした弾性表面波素子である
(1) A surface acoustic wave element with a different thickness of the propagation medium, consisting of a piezoelectric layer 3b and a non-piezoelectric layer 1b, and
Surface acoustic wave generation regions 7c and 7d and surface acoustic wave propagation region 8
b, the thickness of the layer 3b having piezoelectricity, the thickness of the layer 1b not having piezoelectricity, or the layer 3 having piezoelectricity.
The thicknesses of both the layer 1b and the non-piezoelectric layer 1b are different between the surface acoustic wave generation regions 7c and 7d and the surface acoustic wave propagation region 8b, and the phase of the surface acoustic wave in the surface acoustic wave generation regions 7c and 7d is different. The velocity 2, the electric current 2, the surface acoustic wave propagation region 8b
Surface acoustic wave (2) Surface acoustic wave element with different types of propagation medium Layer 3b with piezoelectricity and layer 1 without piezoelectricity
a layer 3 having piezoelectric properties, comprising surface acoustic wave generation regions 7c and 7d and a surface acoustic wave propagation region 8b;
The type b, the type of the layer 1b that does not have piezoelectricity, or the type of both the layer 3b that has piezoelectricity and the layer 1b that does not have piezoelectricity, the surface acoustic wave generation regions 7c and 7d and the surface acoustic wave propagation region. 8b, the surface acoustic wave generation region 7c
, 7d, the phase velocity of the surface acoustic wave ν1. This is a surface acoustic wave element in which v2 is larger than the phase velocity νIl+V22 of the surface acoustic wave in the surface acoustic wave propagation mode 8b.

(3)伝播モードを変えた弾性表面波素子圧電性をもつ
層3bと圧電性をもたない層1bから成り、かつ、弾性
表面波発生領域7c、7dと弾性表面波伝播領域8bを
備えていて、弾性表面波伝播領域8bにおける弾性表面
波伝播モードと、弾性表面波発生領域7c、7dにおけ
る弾性表面波伝播モードとが異なり、該弾性表面波発生
領域7c,7dにおける弾性表面波の位相速度Vl+V
Zを、該弾性表面波伝播領域8bにおける弾性表面波の
位相速度Vll+V22より大きくした弾性表面波素子
である。
(3) Surface acoustic wave element with different propagation mode It consists of a piezoelectric layer 3b and a non-piezoelectric layer 1b, and includes surface acoustic wave generation regions 7c and 7d and a surface acoustic wave propagation region 8b. Therefore, the surface acoustic wave propagation mode in the surface acoustic wave propagation region 8b is different from the surface acoustic wave propagation mode in the surface acoustic wave generation regions 7c and 7d, and the phase velocity of the surface acoustic wave in the surface acoustic wave generation regions 7c and 7d is different. Vl+V
This is a surface acoustic wave element in which Z is larger than the phase velocity Vll+V22 of the surface acoustic wave in the surface acoustic wave propagation region 8b.

(4)位相速度の方向を変えた弾性表面波素子前記(1
)の弾性表面波素子において膜厚が異なる境界、すなわ
ち弾性表面波発生領域7c,7dと弾性表面波伝播領域
8bの境界を、弾性表面波が通過する前の位相速度の方
向と、通過した後の位相速度の方向とが異なるように構
成した弾性表面波素子である。また、前記(2)記載の
弾性表面波素子において、層の種類が異なる境界、すな
わち弾性表面波発生領域7c、7dと弾性表面波伝播領
域8bの境界を、弾性表面波が通過する前の位相速度の
方向と、通過した後の位相速度の方向とが異なるように
構成した弾性表面波素子である。
(4) Surface acoustic wave device with a different direction of phase velocity (1)
), the boundary between the surface acoustic wave generation regions 7c and 7d and the surface acoustic wave propagation region 8b with different film thicknesses, the direction of phase velocity before the surface acoustic wave passes through it, and the direction of the phase velocity after passing through the boundary between the surface acoustic wave generation regions 7c and 7d and the surface acoustic wave propagation region 8b. This is a surface acoustic wave element configured so that the directions of the phase velocities are different from each other. Further, in the surface acoustic wave element described in (2) above, the phase of the surface acoustic wave before it passes through the boundary between different types of layers, that is, the boundary between the surface acoustic wave generation regions 7c and 7d and the surface acoustic wave propagation region 8b. This is a surface acoustic wave element configured such that the direction of velocity is different from the direction of phase velocity after passing.

〔作用] 弾性表面波が伝播する媒体の膜厚や種類、または弾性表
面波が伝播する際の伝播モードを、入力rDT 4c、
4dによって弾性表面波を励振する弾性表面波発生領域
7c、7dと、弾性表面波が伝播する弾性表面波伝播領
域8bとで変えることによって、弾性表面波が伝播する
位相速度Vl+V2+VII+VZ。が変わる。
[Operation] Input rDT 4c,
The phase velocity Vl+V2+VII+VZ at which the surface acoustic wave propagates is changed by changing the surface acoustic wave generation regions 7c and 7d in which the surface acoustic waves are excited by 4d and the surface acoustic wave propagation region 8b in which the surface acoustic waves propagate. changes.

そして、弾性表面波発生領域7c、 7dにおける弾性
表面波の位相速度vl+v!と、弾性表面波伝播領域8
bにおける弾性表面波の位相速度’l I + VZ□
との関係を、次式(1)(2)の関係にしている。
Then, the phase velocity of the surface acoustic waves in the surface acoustic wave generation regions 7c and 7d is vl+v! and surface acoustic wave propagation region 8
Phase velocity of surface acoustic wave at b 'l I + VZ□
The relationship between them is expressed by the following equations (1) and (2).

ν直>v、1 −−−−−−−(1) V2 >νZ 2 −−−−−−− (2)したがって
、弾性表面波発生領域7c、 1dにおける弾性表面波
の波長λ1.λ2と、弾性表面波伝播領域8bにおける
弾性表面波の波長λ11.λ2□ との関係は、次式(
3) (4)となる。
ν direct>v, 1 ----------(1) V2>νZ 2 ----------(2) Therefore, the wavelength λ1 of the surface acoustic wave in the surface acoustic wave generation regions 7c and 1d. λ2, and the wavelength λ11 of the surface acoustic wave in the surface acoustic wave propagation region 8b. The relationship with λ2□ is expressed by the following formula (
3) (4) becomes.

λ暇〉 λ目−−−−−(3) λ2〉 λt’l −一一一一(4) ところで、弾性表面波を発生する入力rDT 4c。λ Leisure〉 λth-----(3) λ2〉 λt’l −1111(4) By the way, the input rDT 4c generates surface acoustic waves.

4dの幅w、、w2は、−船釣に次式(5) (6)の
関係に作製する。
The widths w and w2 of 4d are made to have the relationship shown in the following equations (5) and (6) for - boat fishing.

W1ζλ、 /4 −−−(5) Wz ′=、λ2 /4 −−−(6)したがって、弾
性表面波を励振する入力rDT 4c4dの幅W、、W
gを作製容易な大きさにすることができる。
W1ζλ, /4 ---(5) Wz ′=, λ2 /4 ---(6) Therefore, the width W,, W of the input rDT 4c4d that excites the surface acoustic wave
g can be made to a size that is easy to manufacture.

また、弾性表面波伝播領域8bの長さしは、該弾性表面
波伝播領域8bにおける弾性表面波の遅延時間をτ、弾
性表面波素子の作動周波数をfとすると、次式(7)で
与えられる。
Further, the length of the surface acoustic wave propagation region 8b is given by the following equation (7), where τ is the delay time of the surface acoustic wave in the surface acoustic wave propagation region 8b, and f is the operating frequency of the surface acoustic wave element. It will be done.

L=fτλ”   −−−(7) イ旦し、λ1三λI+=λ2□である。L=fτλ” --- (7) Therefore, λ13λI+=λ2□.

したがって、fおよびτを維持したまま長さしを短くす
ることができる。
Therefore, the length can be shortened while maintaining f and τ.

以上の式(5)(6)(力より、入力TDT 4c、4
dは作製し易い大きさのままで、外観形状の小さい弾性
表面波素子が得られる。
Equations (5) and (6) above (from force, input TDT 4c, 4
A surface acoustic wave element with a small external shape can be obtained while d remains at a size that is easy to manufacture.

ところで、膜厚が異なる境界や膜の種類が異なる境界を
弾性表面波が伝播する場合、該境界において弾性表面波
の反射を生じ、該反射波による干渉が生じて弾性表面波
素子の特性が悪化する。
By the way, when surface acoustic waves propagate across boundaries with different film thicknesses or different types of films, the surface acoustic waves are reflected at the boundaries, and the reflected waves cause interference, deteriorating the characteristics of the surface acoustic wave element. do.

そこで、前記境界を弾性表面波が通過する前の位相速度
の方向と、通過した後の位相速度の方向を変えることに
よって、該境界における反射波と該反射波による干渉を
抑制している。
Therefore, by changing the direction of the phase velocity before the surface acoustic wave passes through the boundary and the direction of the phase velocity after passing through the boundary, interference between the reflected wave at the boundary and the reflected wave is suppressed.

〔実施例] 次に、本発明を実際上どのように具体化できるかを実施
例で説明する。
[Examples] Next, examples will explain how the present invention can be practically embodied.

(1)実施例−1 第2図は、実施例−1を説明する図で、(a)は半導体
コンボルバの断面図、(b)は平面図、である。
(1) Example-1 FIG. 2 is a diagram explaining Example-1, in which (a) is a cross-sectional view of a semiconductor convolver, and (b) is a plan view.

実施例−1は、圧電性をもたない層として表面酸化した
Si/Si”基板1d/Icを用い、その上に圧電性を
もつ層としてZn0 3cをRFスパッタリングまたは
RFマグネトロンスパッタリングにより形成した層構成
とし、ゲート電極5c、5dの弾性表面波入力側の側面
は位相速度ベクトルvt、−v!に対して直角から数度
だけ斜めにしており、この端面における弾性表面波の反
射戻り波によるコンポルージョン信号への影響が小さく
なるようにしている。
Example 1 uses a surface-oxidized Si/Si'' substrate 1d/Ic as a layer that does not have piezoelectricity, and a layer on which ZnO 3c is formed by RF sputtering or RF magnetron sputtering as a layer that has piezoelectricity. The side surfaces of the gate electrodes 5c and 5d on the surface acoustic wave input side are inclined by several degrees from the right angle with respect to the phase velocity vectors vt, -v!, and component formation due to the reflected return waves of the surface acoustic waves at these end surfaces is made. The effect on the illusion signal is minimized.

すなわち、弾性表面波発生領域における弾性表面波の位
相速度ベクトルvl+vZと、弾性表面波伝播領域にお
ける弾性表面波の位相速度ベクトルVll+VZ□とは
不平行であり、ゲート電極5c、5dの端面方向ベクト
ルをeとすると、その内積は、■、・e≠0であり、v
1醒e≠0である。
That is, the phase velocity vector vl+vZ of the surface acoustic wave in the surface acoustic wave generation region and the phase velocity vector Vll+VZ□ of the surface acoustic wave in the surface acoustic wave propagation region are nonparallel, and the end face direction vector of the gate electrodes 5c and 5d is If e, the inner product is ■,・e≠0, and v
1 awakening e≠0.

また、弾性表面波として弾性表面波発生領域(入力ID
T 4e、4f作製領域)と弾性表面波伝播領域で共に
セザワ波を用い、入力IDT 4e、4f作製領域の圧
電体層の膜厚りをkh=1.5(kは波数でに=2π/
λ)、弾性表面波伝播領域の圧電体層の膜厚りをkh=
3.0としである。
In addition, as a surface acoustic wave, a surface acoustic wave generation area (input ID
Sezawa waves are used in both the T 4e and 4f production regions) and the surface acoustic wave propagation region, and the film thickness of the piezoelectric layer in the input IDT 4e and 4f production regions is set to kh = 1.5 (k is the wave number = 2π/
λ), the thickness of the piezoelectric layer in the surface acoustic wave propagation region is kh=
It is 3.0.

これにより、入力TDT 4e、4f作製領域と弾性表
面波伝播領域の位相速度はそれぞれ5500m/sと4
900m/sとなり、波長にして両領域で約12%異な
る。
As a result, the phase velocities of the input TDT 4e and 4f fabrication regions and the surface acoustic wave propagation region are 5500 m/s and 4
900 m/s, which is a wavelength difference of about 12% in both regions.

より具体的には、周波数2G)lz、遅延時間10μs
の素子で、入力IDT 4e、4fの幅は約0.7 μ
mである。他方、弾性表面波の伝播路にはゲート電極5
c。
More specifically, frequency 2G)lz, delay time 10μs
The width of input IDTs 4e and 4f is approximately 0.7 μ.
It is m. On the other hand, there is a gate electrode 5 in the propagation path of the surface acoustic wave.
c.

5dが形成されているため、弾性表面波の位相速度は4
800m/s程度に更に小さくなる。そのため、伝播路
長を約48mnで作製できた。また、このとき電気機械
結合定数に2は、入力IDT 4e、4f作製領域で3
.5%、伝播路で3.7%と実用的な大きさである。
5d is formed, the phase velocity of the surface acoustic wave is 4
It becomes even smaller to about 800 m/s. Therefore, a propagation path length of about 48 mm could be fabricated. Also, at this time, the electromechanical coupling constant is 2, which is 3 in the input IDT 4e and 4f fabrication regions.
.. 5%, and 3.7% in the propagation path, which is a practical size.

尚、基板として使用するSi/Si”基板1d/lcの
厚さは、弾性表面波発生領域における弾性表面波の波長
、つまり弾性表面波の波長が長い方の領域における波長
の2倍以上とすることが好ましい。
The thickness of the Si/Si'' substrate 1d/lc used as the substrate is at least twice the wavelength of the surface acoustic wave in the surface acoustic wave generation region, that is, the wavelength in the region where the wavelength of the surface acoustic wave is longer. It is preferable.

すなわち、Si/Si”基板1d/lcの厚さが2倍以
下となると、Zn0 3cを伝播する弾性表面波の位相
速度が、該Si/Si’基板1d/lcの影響を受は易
くなるからである。
In other words, if the thickness of the Si/Si' substrate 1d/lc becomes twice or less, the phase velocity of the surface acoustic wave propagating through Zn0 3c will be easily influenced by the Si/Si' substrate 1d/lc. It is.

以上の実施例−1は、圧電性をもつ層としてZn03c
、圧電性をもたない層としてSi/Si”基板1d/l
cを用いたが、これら以外の材料を用いても何ら差し支
えない。また本実施例は、圧電性をもたない材料におけ
る弾性表面波の位相速度が、圧電体における弾性表面波
の位相速度より大きい材料の組合せを用いて、弾性表面
波発生領域における圧電性をもつ層の膜厚を、弾性表面
波伝播領域における圧電性をもつ層の膜厚より小さくし
た構成を採ったものであが、この組合せ以外に次のよう
な組合せが可能である。
In the above Example-1, Zn03c is used as the piezoelectric layer.
, a Si/Si” substrate 1d/l as a layer without piezoelectricity
c was used, but there is no problem in using materials other than these. In addition, this example uses a combination of materials in which the phase velocity of surface acoustic waves in a material that does not have piezoelectricity is larger than the phase velocity of surface acoustic waves in a piezoelectric material, and has piezoelectricity in the surface acoustic wave generation region. Although the structure is such that the thickness of the layer is smaller than the thickness of the piezoelectric layer in the surface acoustic wave propagation region, the following combinations are possible in addition to this combination.

■圧電性をもたない材料における弾性表面波の位相速度
が、圧電体における弾性表面波の位相速度より小さい材
料の組合せを用いて、弾性表面波発生領域における圧電
性をもつ層の膜厚を、弾性表面波伝播領域における圧電
性をもつ層の膜厚より大きくした構成。
■By using a combination of materials in which the phase velocity of surface acoustic waves in non-piezoelectric materials is smaller than the phase velocity of surface acoustic waves in piezoelectric materials, the film thickness of the layer with piezoelectricity in the surface acoustic wave generation region is determined. , a configuration in which the thickness is greater than that of the piezoelectric layer in the surface acoustic wave propagation region.

■圧電性をもたない材料における弾性表面波の位相速度
が、圧電体における弾性表面波の位相速度より大きい材
料の組合せを用いて、弾性表面波発生領域における圧電
性をもたない層の膜厚を、弾性表面波伝播領域における
圧電性をもたない層の膜厚より太き(した構成。
■By using a combination of materials in which the phase velocity of surface acoustic waves in the non-piezoelectric material is larger than the phase velocity of the surface acoustic waves in the piezoelectric body, a film of a layer without piezoelectricity in the surface acoustic wave generation region is used. A configuration in which the thickness is thicker than the thickness of the layer without piezoelectricity in the surface acoustic wave propagation region.

■圧電性をもたない材料における弾性表面波の位相速度
が、圧電体におけるの弾性表面波の位相速度より小さい
材料の組合せを用いて、弾性表面波発生領域における圧
電性をもたない層の膜厚を、弾性表面波伝播領域におけ
る圧電性をもたない層の膜厚より小さくした構成。
■By using a combination of materials in which the phase velocity of the surface acoustic waves in the non-piezoelectric material is smaller than the phase velocity of the surface acoustic waves in the piezoelectric body, A structure in which the film thickness is smaller than the film thickness of a layer without piezoelectricity in the surface acoustic wave propagation region.

(2)実施例−2 第3図は、実施例−2を説明する図で、(a)は半導体
コンボルバの断面図、(b)は平面図、である。
(2) Example-2 FIG. 3 is a diagram explaining Example-2, in which (a) is a cross-sectional view of a semiconductor convolver, and (b) is a plan view.

実施例−2は、熱酸化したSi”基板1eをエツチング
して弾性表面波伝播領域(伝播路)の5iO72cを除
去し、次に、伝播路にのみ歪超格子9を介して、GaA
s 10のPN接合をエピタキシャル成長により形成す
る。次いで、電荷絶縁層および拡散防止層としてのSi
O□層2c、圧電性をもつ層としてのZn0層3dを順
にスパッタリングする。そして最後に、入力ID74g
、4hとゲート電極5e、5fを形成する。
In Example 2, a thermally oxidized Si'' substrate 1e is etched to remove the 5iO 72c in the surface acoustic wave propagation region (propagation path), and then GaA is etched only in the propagation path via a strained superlattice 9.
A PN junction of s10 is formed by epitaxial growth. Next, Si is applied as a charge insulating layer and a diffusion prevention layer.
The O□ layer 2c and the Zn0 layer 3d as a piezoelectric layer are sputtered in this order. And finally, input ID 74g
, 4h and gate electrodes 5e and 5f are formed.

また、GaAs層10およびゲート電極5e、5fの弾
性表面波入力側の側面と、弾性表面波の位相速度ベクト
ルとが成す角度は90″′からずれて斜めになっており
、この端面における弾性表面波の反射戻り波によるコン
ポルージョン信号への影響が小さくなるようにしている
Further, the angle formed by the surface acoustic wave input side side of the GaAs layer 10 and gate electrodes 5e and 5f and the phase velocity vector of the surface acoustic wave is deviated from 90'' and is oblique, and the elastic surface at this end surface The influence of reflected return waves on the convolution signal is minimized.

ところで、GaAsにおける弾性表面波の位相速度は2
700m/s程度である。したがって、以上の構成に゛
より伝播路における弾性表面波の位相速度は4000m
/s以下、最低2700m/s程度(GaAsの厚さに
依存)にまで小さくできる。他方、伝播路長は27mm
〜40閣程度となり、実施例−1よりもさらに外観形状
を小さ(することが可能である。
By the way, the phase velocity of surface acoustic waves in GaAs is 2
The speed is about 700m/s. Therefore, with the above configuration, the phase velocity of the surface acoustic wave in the propagation path is 4000 m.
/s or less, and can be reduced to a minimum of about 2700 m/s (depending on the thickness of GaAs). On the other hand, the propagation path length is 27mm
~40 cabinets, and it is possible to make the external shape even smaller than in Example-1.

尚、基板として使用するSi″基板1eの厚さは、弾性
表面波発生領域における弾性表面波の波長、つまり弾性
表面波の波長が長い方の領域における波長の2倍以上と
することが好ましい。すなわち、St+基板1eの厚さ
が2倍以下となると、Zn0 3dを伝播する弾性表面
波の位相速度が、該Si”基板1eの影響を受は易くな
るからである。
The thickness of the Si'' substrate 1e used as the substrate is preferably at least twice the wavelength of the surface acoustic wave in the surface acoustic wave generation region, that is, the wavelength in the region where the wavelength of the surface acoustic wave is longer. That is, if the thickness of the St+ substrate 1e becomes twice or less, the phase velocity of the surface acoustic wave propagating through the Zn0 3d will be easily influenced by the Si'' substrate 1e.

以上の実施例−2は、圧電性をもつ層としてZn03d
、圧電性をもたない層としてSi” leとGaAs1
0を用いたが、これら以外の材料を用いても何ら差し支
えない。
In the above Example-2, Zn03d is used as the piezoelectric layer.
, Si”le and GaAs1 as layers without piezoelectricity
0 was used, but there is no problem in using materials other than these.

(3)実施例−3 第4図は、実施例−3を説明する半導体コンボルバの平
面図である。
(3) Example-3 FIG. 4 is a plan view of a semiconductor convolver explaining Example-3.

実施例−3は、(0112)サファイア基板の上に(1
120)Zn0 3eをRFスパッタリング法、CVD
法などにより厚さhをkh=2.0にエピタキシャル成
長し、入力IDT 4i、4j はこの頭載で<000
1>方向に1次レイリー波12a、12b(位相速度#
 5500m/s)または高次のレイリー波(セザワ波
:位相速度>5500m/s)が励振されるようにその
幅を決定して作製する。
In Example-3, (1
120) Zn0 3e by RF sputtering method, CVD
The input IDTs 4i and 4j are grown epitaxially to a thickness h of kh=2.0 by a method such as
1> direction of primary Rayleigh waves 12a, 12b (phase velocity #
5,500 m/s) or a high-order Rayleigh wave (Sezawa wave: phase velocity > 5,500 m/s) is determined and manufactured.

本実施例の半導体コンボルバは、入力IDT 4r。The semiconductor convolver of this embodiment has an input IDT 4r.

4jで励振した弾性表面波が<ooot>方向に伝播し
た後反射面11a、 llbで反射され、伝播領域にお
いては<1100>方向に伝播するラブ波13a、13
b(位相速度−3400m/s)となる。
After the surface acoustic wave excited by 4j propagates in the <ooot> direction, it is reflected by the reflecting surfaces 11a and llb, and in the propagation region, love waves 13a and 13 propagate in the <1100> direction.
b (phase velocity -3400 m/s).

すなわち、モード変換領域14a、 14bで位相速度
が5500m/sのレイリー波から、位相速度が340
’Om/sのラブ波へ変換される。
In other words, the phase velocity changes from a Rayleigh wave with a phase velocity of 5500 m/s to 340 m/s in the mode conversion regions 14a and 14b.
' Converted to a love wave of Om/s.

伝播領域には、ZnO層3e上にゲート電極5g、Zn
O層3eとサファイア基板の間にGaAs層を形成して
あり、その結果、該伝播領域における弾性表面波の位相
速度はさらに小さくなり、遅延時間10μsの素子にお
いて伝播路長を30mm近(まで短くすることが可能と
なる。
In the propagation region, a gate electrode 5g and a Zn
A GaAs layer is formed between the O layer 3e and the sapphire substrate, and as a result, the phase velocity of the surface acoustic wave in the propagation region is further reduced, and the propagation path length can be shortened to nearly 30 mm in an element with a delay time of 10 μs. It becomes possible to do so.

以上の実施例−3は、圧電性をもつ層としてZn0層3
e、圧電性をもたない層としてGaAsとサファイアを
用いたが、これら以外の材料を用いても何ら差し支えな
い。
In the above Example-3, the Zn0 layer 3 is used as the piezoelectric layer.
e. Although GaAs and sapphire were used as the layer without piezoelectricity, there is no problem in using materials other than these.

尚、本実施例−3において、同じ種類の弾性表面波のう
ち、位相速度の小さい低次の弾性表面波を伝播領域にお
いて用い、位相速度の大きい高次の弾性表面波を弾性表
面波発生NMにおいて用いてもよい。さらに、同実施例
における反射面11a、 llbは屈折を用いても本質
的に同じである。
In this Example-3, among the same type of surface acoustic waves, a low-order surface acoustic wave with a small phase velocity is used in the propagation region, and a high-order surface acoustic wave with a large phase velocity is used for surface acoustic wave generation NM. May be used in Furthermore, the reflective surfaces 11a and llb in the same embodiment are essentially the same even if refraction is used.

(4)実施例−4 本発明の特長の別の側面として、伝播路において、今ま
で以上に高いエネルギー密度の弾性表面波を実現可能で
あり、またはより短波長の弾性表面波を実現できること
を上げることができる。
(4) Example-4 Another aspect of the features of the present invention is that it is possible to realize a surface acoustic wave with a higher energy density than ever before in the propagation path, or a surface acoustic wave with a shorter wavelength than ever before. can be raised.

したがって、歪み非線形を用いる装置の効率の向上、圧
電率や誘電率などの高次の物性パラメータによる非線形
を用いる装置の効率の向上、遅延素子の小型化、弾性表
面波による光回折を用いる素子の回折効率向上や短波長
化など、種々の応用が可能である。
Therefore, improvements in the efficiency of devices that use strain nonlinearity, improvements in the efficiency of devices that use nonlinearity due to high-order physical parameters such as piezoelectric constant and dielectric constant, miniaturization of delay elements, and improvements in the efficiency of devices that use optical diffraction using surface acoustic waves. Various applications are possible, such as improving diffraction efficiency and shortening wavelength.

その−例として、光回折器を上げる。An example of this is an optical diffraction device.

第5図は、実施例−4を説明する図で、(a)は光回折
器の斜視図、(b)は光の回折を説明する図、である。
FIG. 5 is a diagram illustrating Example 4, in which (a) is a perspective view of an optical diffraction device, and (b) is a diagram illustrating light diffraction.

実施例−4は、液触水晶から成る圧電基板3f上にID
T 4にとznOMから成る光導波路18を形成したも
ので、該ID74kによって励振される弾性表面波の波
面19aが、光導波路I8に屈折率の格子状績を形成し
、該光導波路18を伝播する入射光15を回折する仕組
みの光回折器である。
In Example-4, an ID is placed on a piezoelectric substrate 3f made of liquid-touch crystal.
The wavefront 19a of the surface acoustic wave excited by the ID 74k forms a refractive index lattice pattern in the optical waveguide I8, and propagates through the optical waveguide 18. This is an optical diffraction device that diffracts incident light 15.

すなわち第5図(b)は、X°方向に伝播する光表面波
が、x IF力方向伝播する弾性表面波によって回折を
生じ、X方向に回折光17を発生させる場合を示してい
る。
That is, FIG. 5(b) shows a case where an optical surface wave propagating in the X direction is diffracted by a surface acoustic wave propagating in the x IF force direction, and diffracted light 17 is generated in the X direction.

同一モード間回折では、回折する角θ邑(θ。In co-mode diffraction, the diffracting angle θ (θ.

=θ、=θ、、)は次式(8)で与えられる。=θ, =θ, , ) are given by the following equation (8).

θ、 −5in −’ (K/ 2β) −−−(81
但し、βは回折光17に対するモードの位相定数、Kは
弾性表面波の波数でIKl=2π/λである。
θ, -5in-' (K/2β) ---(81
However, β is the phase constant of the mode for the diffracted light 17, K is the wave number of the surface acoustic wave, and IKl=2π/λ.

したがって、実施例−1〜実施例−3を利用し、圧電基
板3f上を伝播する弾性表面波の波長を短くすることに
よって、波長の短い光に対して大きい回折効率が得られ
る光回折器を実現できる。
Therefore, by using Examples 1 to 3 and shortening the wavelength of the surface acoustic wave propagating on the piezoelectric substrate 3f, an optical diffraction device that can obtain high diffraction efficiency for light with a short wavelength can be created. realizable.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明の弾性表面波素子によれば、弾性表
面波発生領域における弾性表面波の位相速度を太き(、
他方、弾性表面波伝播領域における弾性表面波の位相速
度を小さくすることができる。
As described above, according to the surface acoustic wave element of the present invention, the phase velocity of the surface acoustic wave in the surface acoustic wave generation region is increased (,
On the other hand, the phase velocity of the surface acoustic wave in the surface acoustic wave propagation region can be reduced.

したがって、弾性表面波を励振する1070幅を広くす
ることが可能となり、該IDTが作製し易くなる。また
、弾性表面波伝播領域の長さを短くすることが可能とな
り、弾性表面波素子を小型化することかできる。
Therefore, it becomes possible to widen the 1070 width for exciting surface acoustic waves, and the IDT becomes easier to manufacture. Furthermore, the length of the surface acoustic wave propagation region can be shortened, and the surface acoustic wave element can be downsized.

すなわち、弾性表面波素子の高周波化を図りつつ、製造
が容易で小型の弾性表面波素子を得ることができる。
That is, it is possible to obtain a small-sized surface acoustic wave device that is easy to manufacture while increasing the frequency of the surface acoustic wave device.

その結果、小型・安価で品質の良い通信を可能とする弾
性表面波素子を実現することができる。
As a result, it is possible to realize a surface acoustic wave device that is small, inexpensive, and enables high-quality communication.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の基本原理を説明する断面図、第2図
は、実施例−1を説明する図で、(a)は半導体コンボ
ルバの断面図、(b)は平面図、第3図は、実施例−2
を説明する図で、(a)は半導体コンボルバの断面図、
(b)は平面図、第4図は、実施例−3を説明する半導
体コンボルバの平面図、 第5図は、実施例−4を説明する図で、(a)は光回折
器の斜視図、(b)は光の回折を説明する図、第6図は
、半導体コンボルバを説明する図で、(a)は半導体コ
ンボルバの断面図、(b)は平面図、である。 図において、la、ldはSi、lc、leはSi” 
、lbは非圧電体層、2a、2b、2cは5iOz、3
a、 3c、 3d、 3eはZnO13bは圧電体層
、3fは圧電基板、4a、 4b、 4c、 4d4e
、4f、4g、4h、4i、4j は入力IDT 、 
4にはIDT 、 5a。 5b、5c、5d、5e、5f、5gはゲート電極、6
a、 6b+ 6c、 6d。 6e、6fは出力端子、7a、 7b、 7c、 7d
は弾性表面波発生領域、8a、8bは弾性表面波伝播領
域、9は歪超格子、10はGaAs、lla、 llb
は反射面、12a、12bはレイリー波、13a、 1
3bはラブ波、14a、 14bはモード変換領域、1
5は入射光、16は非回折光、17は回折光、18は光
導波路、19は弾性表面波、19aは弾性表面波の波面
、20.21は弾性表面波の進む方向、22は空乏層、
をそれぞれ示している。 特許用願人     冨士通株式会社 復代理人 弁理士  福 島 康 文 (=l) (b’) 芙宸σ11−/ 第2凹 不発明の厚ホ片理駅明凶 第1区 (b) 芙屁夛1−2 第3凹 業雇例−3 第4z (d) (b’) :)(ミ炙ダi己イlIJ −4
FIG. 1 is a cross-sectional view explaining the basic principle of the present invention, FIG. The figure shows Example-2
, (a) is a cross-sectional view of a semiconductor convolver,
(b) is a plan view, FIG. 4 is a plan view of a semiconductor convolver for explaining Example-3, FIG. 5 is a view for explaining Example-4, and (a) is a perspective view of an optical diffraction device. , (b) is a diagram for explaining light diffraction, and FIG. 6 is a diagram for explaining a semiconductor convolver. (a) is a cross-sectional view of the semiconductor convolver, and (b) is a plan view. In the figure, la, ld are Si, lc, le are Si"
, lb is a non-piezoelectric layer, 2a, 2b, 2c are 5iOz, 3
a, 3c, 3d, 3e, ZnO13b is a piezoelectric layer, 3f is a piezoelectric substrate, 4a, 4b, 4c, 4d4e
, 4f, 4g, 4h, 4i, 4j are input IDTs,
4 has IDT, 5a. 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g are gate electrodes, 6
a, 6b+ 6c, 6d. 6e, 6f are output terminals, 7a, 7b, 7c, 7d
is a surface acoustic wave generation region, 8a and 8b are surface acoustic wave propagation regions, 9 is a strained superlattice, and 10 is GaAs, lla, llb
is a reflective surface, 12a, 12b are Rayleigh waves, 13a, 1
3b is a love wave, 14a and 14b are mode conversion regions, 1
5 is the incident light, 16 is the non-diffracted light, 17 is the diffracted light, 18 is the optical waveguide, 19 is the surface acoustic wave, 19a is the wavefront of the surface acoustic wave, 20.21 is the traveling direction of the surface acoustic wave, and 22 is the depletion layer. ,
are shown respectively. Patent applicant Fujitsu Co., Ltd. sub-agent Patent attorney Yasufumi Fukushima (=l) (b') Fushin σ11-/ 2nd concave invention Atsuho Katari station Meikyou 1st ward (b) Fu Farting 1-2 3rd employment example-3 4th z (d) (b') :)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.圧電性をもつ層(3b)と圧電性をもたない層(1
b)から成り、かつ、弾性表面波発生領域(7c,7d
)と弾性表面波伝播領域(8b)を備え、 圧電性をもつ層(3b)の膜厚と圧電性をもたない層(
1b)の膜厚のうち、少なくとも一方の層の膜厚が弾性
表面波発生領域(7c,7d)と弾性表面波伝播領域(
8b)とで異なり、 弾性表面波発生領域(7c,7d)における弾性表面波
の位相速度(v_1,v_2)を、弾性表面波伝播領域
(8b)における弾性表面波の位相速度(v_1_1,
v_2_2)より大きくしたこと、 を特徴とする弾性表面波素子。
1. A piezoelectric layer (3b) and a non-piezoelectric layer (1
b), and consists of surface acoustic wave generation regions (7c, 7d
) and a surface acoustic wave propagation region (8b), the thickness of the piezoelectric layer (3b) and the non-piezoelectric layer (3b)
1b), the thickness of at least one layer is between the surface acoustic wave generation region (7c, 7d) and the surface acoustic wave propagation region (7c, 7d).
8b), the phase velocity (v_1, v_2) of the surface acoustic wave in the surface acoustic wave generation region (7c, 7d) is changed to the phase velocity (v_1_1, v_1, v_2) of the surface acoustic wave in the surface acoustic wave propagation region (8b).
v_2_2) A surface acoustic wave element characterized by: being larger than v_2_2).
2.圧電性をもつ層(3b)と圧電性をもたない層(1
b)から成り、かつ、弾性表面波発生領域(7c,7d
)と弾性表面波伝播領域(8b)を備え、 圧電性をもつ層(3b)の種類と圧電性をもたない層(
1b)の種類のうち、少なくとも一方の層の種類が弾性
表面波発生領域(7c,7d)と弾性表面波伝播領域(
8b)とで異なり、 弾性表面波発生領域(7c,7d)における弾性表面波
の位相速度(v_1,v_2)を、弾性表面波伝播領域
(8b)における弾性表面波の位相速度(v_1_1,
v_2_2)より大きくしたこと、 を特徴とする弾性表面波素子。
2. A piezoelectric layer (3b) and a non-piezoelectric layer (1
b), and consists of surface acoustic wave generation regions (7c, 7d
) and a surface acoustic wave propagation region (8b), and the type of piezoelectric layer (3b) and the non-piezoelectric layer (3b).
Among the types 1b), at least one layer has a surface acoustic wave generation region (7c, 7d) and a surface acoustic wave propagation region (7c, 7d).
8b), the phase velocity (v_1, v_2) of the surface acoustic wave in the surface acoustic wave generation region (7c, 7d) is changed to the phase velocity (v_1_1, v_1, v_2) of the surface acoustic wave in the surface acoustic wave propagation region (8b).
v_2_2) A surface acoustic wave element characterized by: being larger than v_2_2).
3.圧電性をもつ層(3b)と圧電性をもたない層(1
b)から成り、かつ、弾性表面波発生領域(7c,7d
)と弾性表面波伝播領域(8b)を備え、 弾性表面波伝播領域(8b)における弾性表面波伝播モ
ードと、弾性表面波発生領域(7c,7d)における弾
性表面波伝播モードとが異なり、 弾性表面波発生領域(7c,7d)における弾性表面波
の位相速度(v_1,v_2)を、弾性表面波伝播領域
(8b)における弾性表面波の位相速度(v_1_1,
v_2_2)より大きくしたこと、 を特徴とする弾性表面波素子。
3. A piezoelectric layer (3b) and a non-piezoelectric layer (1
b), and consists of surface acoustic wave generation regions (7c, 7d
) and a surface acoustic wave propagation region (8b), and the surface acoustic wave propagation mode in the surface acoustic wave propagation region (8b) is different from the surface acoustic wave propagation mode in the surface acoustic wave generation regions (7c, 7d). The phase velocity (v_1, v_2) of the surface acoustic wave in the surface wave generation region (7c, 7d) is expressed as the phase velocity (v_1_1, v_2) of the surface acoustic wave in the surface acoustic wave propagation region (8b).
v_2_2) A surface acoustic wave element characterized by: being larger than v_2_2).
4.請求項1および請求項2記載の弾性表面波素子にお
いて、 弾性表面波発生領域(7c,7d)と弾性表面波伝播領
域(8b)との間の境界において、該境界を弾性表面波
が通過する前の位相速度の方向と、通過した後の位相速
度の方向とが異なるように構成したこと、 を特徴とする弾性表面波素子。
4. In the surface acoustic wave device according to claims 1 and 2, a surface acoustic wave passes through the boundary between the surface acoustic wave generation region (7c, 7d) and the surface acoustic wave propagation region (8b). A surface acoustic wave element characterized in that the direction of the previous phase velocity is different from the direction of the phase velocity after passing through the device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006011008A (en) * 2004-06-25 2006-01-12 Fujitsu Ltd Acoustooptic device

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JP2006011008A (en) * 2004-06-25 2006-01-12 Fujitsu Ltd Acoustooptic device

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