JPH08250966A - 表面波デバイス - Google Patents
表面波デバイスInfo
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- JPH08250966A JPH08250966A JP5144095A JP5144095A JPH08250966A JP H08250966 A JPH08250966 A JP H08250966A JP 5144095 A JP5144095 A JP 5144095A JP 5144095 A JP5144095 A JP 5144095A JP H08250966 A JPH08250966 A JP H08250966A
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Abstract
波デバイスを提供する。 【構成】YカットX伝搬のLiNbO3 基板1上に、A
l薄膜21とTa薄膜22からなるIDT2が形成され
て構成されている。この構成により、ラブ波を励振する
ことができる。そして、Taの膜厚やIDT2の電極指
幅を選択的に設定することでスプリアスを抑圧すること
ができる。
Description
波デバイスに関し、特に、LiNbO3 基板上にTa/
Alの2層からなるIDTを形成した表面波デバイスに
関する。
器のチャンネル選択用として用いられるシンセサイザ局
部発信器では、小形化とともに、多チャンネル対応のた
めに広帯域化が要求され、この局部発信器の重要な部品
である電圧制御発信器(VCO)に使用される表面波デ
バイスにおいても小形化、広帯域化が強く求められてい
る。
ては、従来よりレーリー波を利用したものが広く用いら
れている。しかしながら、レーリー波を利用した表面波
デバイスでは、基板の種類にかかわらず、電気機械結合
係数が小さく、広帯域化を図ることが困難である。そこ
で、電気機械結合係数が大きく、広帯域化を実現できる
デバイスとして、ラブ波を利用した表面波デバイスが注
目されている。このラブ波は、基板上に、基板よりも音
速が遅く、密度の大きい金属膜からなるIDT(インタ
ーデジタルトランスデューサ)を形成することにより、
励振することができる。
して、YカットX伝搬のLiNbO3 基板上に、Au薄
膜電極からなるIDTを形成した構造のものが広く知ら
れている。
ラブ波を利用した表面波デバイスは、IDT電極として
Auを用いているため、高価になるという問題があっ
た。
iNbO3 基板上に、Auよりも安価な金属であるTa
電極を用いてIDTを形成して、Ta/LiNbO3 基
板の2層構造でラブ波を励振できる表面波デバイスを提
案した(特願平06−253809)。
2層構造では、Taの比抵抗がAuやAl等に比べて大
きいため、共振周波数でのインピーダンスが大きくな
り、所望の特性が得られないという問題があった。ま
た、電極の抵抗を小さくするために、IDTの電極指の
幅を広くする、または電極膜厚を厚く形成することとな
り、ストップバンド幅が狭くなる、あるいは電気機械結
合係数が小さくなり帯域が狭くなるという問題があっ
た。
のLiNbO3 基板上にTa/Alの2層の金属薄膜か
らなるIDTを形成することにより、安価で、広帯域
な、スプリアスを抑圧した、ラブ波を利用した表面波デ
バイスを提供することにある。
に、請求項1に係る発明は、YカットX伝搬のLiNb
O3 基板上にIDTを形成し、ラブ波を利用してなる表
面波デバイスにおいて、前記IDTがTa/Alの2層
の薄膜からなることを特徴とするものである。
重み付けを施すとともに、前記Taの膜厚をHTa、電極
指間ピッチをP、電極指幅をW、ラブ波の波長をλとし
たとき、規格化膜厚HTa/λ及びメタライゼーション比
W/Pが、 0.021≦HTa/λ≦0.026 0.66≦W/P≦0.80 に設定されていることを特徴とするものである。
て安価な材料であるTa,Alを用いて形成するので、
コストを低減できる。また、TaとLiNbO3 基板の
間にTaよりも比抵抗の小さなAl層が形成されている
ので、共振インピーダンスを小さくすることができる。
また、電極の抵抗が小さくなるので、電気機械結合係数
が大きくなるようにメタライゼーション比を小さくする
ことができ、より広帯域化を図ることができる。
み付けを行うとともに、規格化膜厚HTa/λ及びメタラ
イゼーション比W/Pをある範囲に限定することで、後
述するように、スプリアスを抑圧したインピーダンス特
性を得ることができる。
いて説明する。本発明の一実施例に係る表面波デバイス
の構成を図1及び図2に示す。図1は平面図であり、図
2はIDT形成領域での部分拡大断面図である。
イスは、YカットX伝搬のLiNbO3 基板1の一方主
面に、一対のくし歯電極からなるIDT2が形成され、
IDT2の両側にはリフレクタ(反射器)3、3が形成
されている。IDT2にはスプリアスを低減するために
菱形重み付けが施されている。
は、図2に示すように、Al薄膜21上にTa薄膜22
を形成して構成されている。具体的には、YカットX伝
搬のLiNbO3 基板1上に、蒸着、スパッタリング等
により、まずAl薄膜21を成膜し、次いで、Al薄膜
21上にTa薄膜22を成膜し、フォトリソグラフィ技
術等によりパターニングして形成されている。つまり、
この表面波デバイスは、LiNbO3 基板1とTa薄膜
22との間にAl薄膜21を形成したTa/Al/Li
NbO3 基板の3層構造となっている。Taの膜厚は
0.3〜0.4μm程度に設定され、Alの膜厚は0.
02〜0.1μm程度とTaの膜厚よりも極端に薄く設
定されている。
るTaの膜厚HTaの比である規格化膜厚HTa/λが0.
018〜0.15の範囲でラブ波が励振され、図3に示
すように、共振周波数frでのインピーダンス(共振イ
ンピーダンス)の小さな、共振周波数frと反共振周波
数faでのインピーダンスの差の大きな良好な特性のイ
ンピーダンス特性を得ることができた。なお、図3の実
線で示すインピーダンス特性は、電極指対数を50、A
lの膜厚を0.05μm、電極指間ピッチP(P=λ/
2)を6μm(λ=12μm)、Taの膜厚を0.3μ
m、電極指幅Wを4.08μmで形成した場合のインピ
ーダンス特性である。
きなTaが用いられており、比較的薄い膜厚で、ラブ波
を励振することができ、LiNbO3 基板と比抵抗の大
きなTa薄膜の間に比抵抗の小さなAl薄膜が設けらて
いるので、Ta薄膜のみでIDTを構成した場合に比べ
共振インピーダンスを小さくすることができる。
プリアスを抑圧する設計条件について、その設定理由を
説明する。ラブ波を利用した表面波デバイスにおいて、
IDTに菱形重み付けを行うことにより、縦、横モード
のスプリアスを抑圧できることが知られており、上記実
施例においても、IDTに菱形重み付けを施している
が、実際には、IDTの膜厚、メタライゼーション比の
相違により、例えば、図3の破線で示すようスプリアス
が発生する。このスプリアスはVCO等の異常発信の原
因となる。
対数を50、Alの膜厚を0.05μmで形成し、電極
指間ピッチPを6.0、6.5、7.0、7.5、8.
0μmの5種類で形成し、Taの膜厚を0.30〜0.
40μmの範囲で、メタライゼーション比W/Pを0.
66〜0.80の範囲で多数の表面波デバイスを作成
し、スプリアス発生の有無を確認した実験結果である。
図4は、規格化膜厚HTa/λを横軸に、IDTの電極指
間ピッチPに対する電極指幅Wの比であるメタライゼー
ション比W/Pを縦軸にとり、インピーダンス特性にス
プリアスのないものを○印で、スプリアスのあるものを
×印で示した図である。
HTa/λが0.021〜0.026の範囲で、かつ、メ
タライゼーション比W/Pが0.68〜0.80の範囲
(図4において四角囲いで示す領域)でスプリアスが抑
圧されていることが確認された。
波デバイスによれば、IDTを安価な材料であるTa及
びAlを用いて形成するので、コストを低減することが
できる。
よりも比抵抗の小さなAl層が形成されているので、共
振インピーダンスが小さくなり良好なインピ−ダンス特
性を得ることができる。
機械結合係数が大きくなるようにメタライゼーション比
を小さくすることができ、より広帯域化を図ることがで
きる。
に、規格化膜厚HTa/λ及びメタライゼーション比W/
Pをある範囲に限定することで、スプリアスを抑圧した
インピーダンス特性を得ることができる。
図である。
拡大断面図である。
ダンス特性図である。
ゼーション比W/Pに対するスプリアスの有無を示す図
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 YカットX伝搬のLiNbO3 基板上に
IDTを形成し、ラブ波を利用してなる表面波デバイス
において、 前記IDTがTa/Alの2層の薄膜からなることを特
徴とする表面波デバイス。 - 【請求項2】前記IDTに菱形重み付けを施すととも
に、前記Taの膜厚をHTa、電極指間ピッチをP、電極
指幅をW、ラブ波の波長をλとしたとき、規格化膜厚H
Ta/λ及びメタライゼーション比W/Pが、 0.021≦HTa/λ≦0.026 0.66≦W/P≦0.80 に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の表
面波デバイス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05144095A JP3731611B2 (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | 表面波デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05144095A JP3731611B2 (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | 表面波デバイス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08250966A true JPH08250966A (ja) | 1996-09-27 |
JP3731611B2 JP3731611B2 (ja) | 2006-01-05 |
Family
ID=12886995
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05144095A Expired - Lifetime JP3731611B2 (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | 表面波デバイス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3731611B2 (ja) |
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-
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- 1995-03-10 JP JP05144095A patent/JP3731611B2/ja not_active Expired - Lifetime
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---|---|
JP3731611B2 (ja) | 2006-01-05 |
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