JPH10322158A - 圧電体基板とその製法及びそれを用いた弾性表面波機能素子 - Google Patents
圧電体基板とその製法及びそれを用いた弾性表面波機能素子Info
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- JPH10322158A JPH10322158A JP9129987A JP12998797A JPH10322158A JP H10322158 A JPH10322158 A JP H10322158A JP 9129987 A JP9129987 A JP 9129987A JP 12998797 A JP12998797 A JP 12998797A JP H10322158 A JPH10322158 A JP H10322158A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気機械結合定数が大きく、弾性表面波速度
も大きい圧電体基板を提供する。 【解決手段】 （０１２）サファイア基板上に（１０
０）ＬｉＮｂＯ3 薄膜があり、該サファイア基板のＣ軸
の投影線方向とＬｉＮｂＯ3 膜のＣ軸方向が互いに平行
である事を特徴とする圧電体基板を用い、弾性表面波の
伝搬方向を制御することにより、大きな弾性表面波速度
と電気機械結合定数を有する弾性表面波の使用を可能に
した弾性表面波機能素子。
も大きい圧電体基板を提供する。 【解決手段】 （０１２）サファイア基板上に（１０
０）ＬｉＮｂＯ3 薄膜があり、該サファイア基板のＣ軸
の投影線方向とＬｉＮｂＯ3 膜のＣ軸方向が互いに平行
である事を特徴とする圧電体基板を用い、弾性表面波の
伝搬方向を制御することにより、大きな弾性表面波速度
と電気機械結合定数を有する弾性表面波の使用を可能に
した弾性表面波機能素子。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電体基板および
それを用いた機能素子、特に弾性表面波機能素子に関す
る。
それを用いた機能素子、特に弾性表面波機能素子に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、移動体通信の使用周波数の高周波
化に伴い、高周波デバイス作成用の圧電体基板のニーズ
が高まっている。弾性表面波（ＳＡＷ）フィルターなど
のＳＡＷデバイスでは、高周波化のみならず、ローミン
グや、データーレートの高い情報のやりとりのため、広
帯域化のニーズも大きい。高周波の広帯域ＳＡＷフィル
ターを作成する際には、弾性表面波の速度（Ｖ）、及
び、電気機械結合定数（Ｋ 2 ）が大きく、かつ、伝搬損
失の無い波を用いることが好ましい。市販の単結晶材料
では、伝搬損失の無いレーリー波でＶ＝４０００ｍ／
ｓ、Ｋ2 ＝０．０５５が１２８ＹＬｉＮｂＯ3 で、伝搬
損失が比較的小さなリーキー波でＶ＝４２１２ｍ／ｓ、
Ｋ2 ＝０．０７６が３６ＹＬｉＴａＯ3 で達成されてい
る。
化に伴い、高周波デバイス作成用の圧電体基板のニーズ
が高まっている。弾性表面波（ＳＡＷ）フィルターなど
のＳＡＷデバイスでは、高周波化のみならず、ローミン
グや、データーレートの高い情報のやりとりのため、広
帯域化のニーズも大きい。高周波の広帯域ＳＡＷフィル
ターを作成する際には、弾性表面波の速度（Ｖ）、及
び、電気機械結合定数（Ｋ 2 ）が大きく、かつ、伝搬損
失の無い波を用いることが好ましい。市販の単結晶材料
では、伝搬損失の無いレーリー波でＶ＝４０００ｍ／
ｓ、Ｋ2 ＝０．０５５が１２８ＹＬｉＮｂＯ3 で、伝搬
損失が比較的小さなリーキー波でＶ＝４２１２ｍ／ｓ、
Ｋ2 ＝０．０７６が３６ＹＬｉＴａＯ3 で達成されてい
る。
【０００３】ＳＡＷフィルターの使用にあたって、弾性
表面波速度をＶ、弾性表面波の波長をλとすると、使用
周波数ｆはｆ＝Ｖ／λで示される。よって、ＳＡＷフィ
ルターを高周波帯域で用いる場合、弾性表面波の速度が
遅いとλが小さくなる。櫛形電極の幅は通常λ／４以下
であり、λが小さくなるとリソグラフィーによる電極形
成プロセスが困難となる。電極形成が可能としても、電
極幅が細いとストレスマイグレーションの影響を受けや
すく、デバイスの耐久性に問題が生じやすい。よって、
より大きなＶを有する材料が必要となる。２ＧＨｚ前後
の使用を考えた場合、既存材料の４２００ｍ／ｓ前後で
は不十分で、より大きなＶを有する材料が望まれてい
る。また、弾性表面波機能素子として利用する周波数帯
域が広い場合、電気機械結合定数ができるだけ大きい事
が必要である。この時、比帯域幅が４〜５％以上の広帯
域の弾性表面波機能素子を形成する場合、既存材料の電
気機械結合定数が０．０８弱では不十分と思われ、少な
くとも０．０９以上のＫ2 が好ましく、より、低損失化
をはかるためには０．２前後のＫ2 が望ましい。
表面波速度をＶ、弾性表面波の波長をλとすると、使用
周波数ｆはｆ＝Ｖ／λで示される。よって、ＳＡＷフィ
ルターを高周波帯域で用いる場合、弾性表面波の速度が
遅いとλが小さくなる。櫛形電極の幅は通常λ／４以下
であり、λが小さくなるとリソグラフィーによる電極形
成プロセスが困難となる。電極形成が可能としても、電
極幅が細いとストレスマイグレーションの影響を受けや
すく、デバイスの耐久性に問題が生じやすい。よって、
より大きなＶを有する材料が必要となる。２ＧＨｚ前後
の使用を考えた場合、既存材料の４２００ｍ／ｓ前後で
は不十分で、より大きなＶを有する材料が望まれてい
る。また、弾性表面波機能素子として利用する周波数帯
域が広い場合、電気機械結合定数ができるだけ大きい事
が必要である。この時、比帯域幅が４〜５％以上の広帯
域の弾性表面波機能素子を形成する場合、既存材料の電
気機械結合定数が０．０８弱では不十分と思われ、少な
くとも０．０９以上のＫ2 が好ましく、より、低損失化
をはかるためには０．２前後のＫ2 が望ましい。
【０００４】Ｖ、及び、Ｋ2 の改善には、Ｋ2 の大きな
ＬｉＮｂＯ3 を、Ｖの大きなサファイア基板上に薄膜化
することが検討されてきた。以前、我々は、レーザーア
ブレーション法を用いて、圧電性のあるＬｉＮｂＯ3 膜
の形成に成功しており、５０００ｍ／ｓ以上の大きなＶ
を達成している。しかし、そのＫ2 は理論的に０．０８
以下であった（Ｓｈｉｂａｔａ ｅｔ ａｌ， Ｊ．Ａ
ｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，７７（１９９５）１４９８−１５
０３）。また、理論計算のみではあるが、（１１０）サ
ファイア基板上の（１１０）ＬｉＮｂＯ3 膜（（１１
０）ＬｉＮｂＯ3／（１１０）サファイア）、及び、
（０１２）サファイア基板上の（１００）ＬｉＮｂＯ3
膜（（１００）ＬｉＮｂＯ3 ／（０１２）サファイア）
でＫ2 ≧０．２が期待できるという報告もある。
ＬｉＮｂＯ3 を、Ｖの大きなサファイア基板上に薄膜化
することが検討されてきた。以前、我々は、レーザーア
ブレーション法を用いて、圧電性のあるＬｉＮｂＯ3 膜
の形成に成功しており、５０００ｍ／ｓ以上の大きなＶ
を達成している。しかし、そのＫ2 は理論的に０．０８
以下であった（Ｓｈｉｂａｔａ ｅｔ ａｌ， Ｊ．Ａ
ｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，７７（１９９５）１４９８−１５
０３）。また、理論計算のみではあるが、（１１０）サ
ファイア基板上の（１１０）ＬｉＮｂＯ3 膜（（１１
０）ＬｉＮｂＯ3／（１１０）サファイア）、及び、
（０１２）サファイア基板上の（１００）ＬｉＮｂＯ3
膜（（１００）ＬｉＮｂＯ3 ／（０１２）サファイア）
でＫ2 ≧０．２が期待できるという報告もある。
【０００５】しかしながら、通常、（１１０）サファイ
ア基板上には（００１）ＬｉＮｂＯ 3 膜が成長しやすい
ために（Ｓｈｉｂａｔａ ｅｔ ａｌ， Ｊｐｎ．Ｊ．
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３２（１９９３）ｐ７４５−ｐ
７４７）、世の中で十分な圧電性のある（１１０）Ｌｉ
ＮｂＯ3 ／（１１０）サファイアの合成の成功例は無
く、大きなＫ2 は達成できていない。また、（１００）
ＬｉＮｂＯ3 ／（０１２）サファイアの理論計算結果に
関しては、弾性表面波の伝搬方向が面内に無く実現不可
能である。（Ｆｕｒｕｓｈｉｍａ ｅｔ ａｌ， １９
９３ ＩＥＥＥ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ Ｓｙｍｐｏ
ｓｉｕｍ ｐ２６３−ｐ２６６）。
ア基板上には（００１）ＬｉＮｂＯ 3 膜が成長しやすい
ために（Ｓｈｉｂａｔａ ｅｔ ａｌ， Ｊｐｎ．Ｊ．
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３２（１９９３）ｐ７４５−ｐ
７４７）、世の中で十分な圧電性のある（１１０）Ｌｉ
ＮｂＯ3 ／（１１０）サファイアの合成の成功例は無
く、大きなＫ2 は達成できていない。また、（１００）
ＬｉＮｂＯ3 ／（０１２）サファイアの理論計算結果に
関しては、弾性表面波の伝搬方向が面内に無く実現不可
能である。（Ｆｕｒｕｓｈｉｍａ ｅｔ ａｌ， １９
９３ ＩＥＥＥ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ Ｓｙｍｐｏ
ｓｉｕｍ ｐ２６３−ｐ２６６）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明における課題
は、サファイア基板上のＬｉＮｂＯ3 膜で、伝搬損失の
無い波で、大きなＶ（４２００ｍ／ｓ程度以上）のみな
らず、大きなＫ2 （０．０９程度以上）を達成すること
である。
は、サファイア基板上のＬｉＮｂＯ3 膜で、伝搬損失の
無い波で、大きなＶ（４２００ｍ／ｓ程度以上）のみな
らず、大きなＫ2 （０．０９程度以上）を達成すること
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、発明者らが鋭意検討を行った結果、（０１２）サフ
ァイア基板上の成膜を検討した結果、該サファイア基板
上に（１００）ＬｉＮｂＯ3 膜を形成すると、従来、前
記サファイア基板の結晶軸のＣ軸の投影線方向と、前記
ＬｉＮｂＯ3 膜の結晶軸のＣ軸方向が互いに垂直であっ
たのに対して、互いに平行である圧電体基板が圧電体基
板材料として有効であることを見出した。即ち、本発明
は（０１２）サファイア基板上に（１００）ＬｉＮｂＯ
3 膜があり、該サファイア基板のＣ軸の投影線方向とＬ
ｉＮｂＯ3 膜のＣ軸方向が互いに平行である事を特徴と
する圧電体基板、及び、その製造方法、そして、該圧電
体基板を用いることを特徴とする弾性表面波機能素子に
関する。
め、発明者らが鋭意検討を行った結果、（０１２）サフ
ァイア基板上の成膜を検討した結果、該サファイア基板
上に（１００）ＬｉＮｂＯ3 膜を形成すると、従来、前
記サファイア基板の結晶軸のＣ軸の投影線方向と、前記
ＬｉＮｂＯ3 膜の結晶軸のＣ軸方向が互いに垂直であっ
たのに対して、互いに平行である圧電体基板が圧電体基
板材料として有効であることを見出した。即ち、本発明
は（０１２）サファイア基板上に（１００）ＬｉＮｂＯ
3 膜があり、該サファイア基板のＣ軸の投影線方向とＬ
ｉＮｂＯ3 膜のＣ軸方向が互いに平行である事を特徴と
する圧電体基板、及び、その製造方法、そして、該圧電
体基板を用いることを特徴とする弾性表面波機能素子に
関する。
【０００８】つまり、請求項１にかかる圧電体基板は、
（０１２）サファイア基板上に（１００）ＬｉＮｂＯ3
膜を有し、前記サファイア基板の結晶軸のＣ軸の投影線
方向と、前記ＬｉＮｂＯ3 膜の結晶軸のＣ軸方向が互い
に平行であることを特徴とするものである。また、請求
項２にかかる圧電体基板は、請求項１記載の圧電体基板
において、前記サファイア基板上に金属、または、金属
の酸化物からなる中間層があり、その上に前記ＬｉＮｂ
Ｏ3 膜があることを特徴とするものである。また、請求
項３にかかる圧電体基板は、請求項２記載の圧電体基板
において、前記中間層の厚さが０．１ｎｍ以上１０ｎｍ
以下であることを特徴とするものである。
（０１２）サファイア基板上に（１００）ＬｉＮｂＯ3
膜を有し、前記サファイア基板の結晶軸のＣ軸の投影線
方向と、前記ＬｉＮｂＯ3 膜の結晶軸のＣ軸方向が互い
に平行であることを特徴とするものである。また、請求
項２にかかる圧電体基板は、請求項１記載の圧電体基板
において、前記サファイア基板上に金属、または、金属
の酸化物からなる中間層があり、その上に前記ＬｉＮｂ
Ｏ3 膜があることを特徴とするものである。また、請求
項３にかかる圧電体基板は、請求項２記載の圧電体基板
において、前記中間層の厚さが０．１ｎｍ以上１０ｎｍ
以下であることを特徴とするものである。
【０００９】また、請求項４にかかる圧電体基板は、請
求項２または請求項３記載の圧電体基板において、前記
中間層が少なくともニオブ、タンタル、アルミニウム、
あるいは、これらの酸化物のいずれかを有することを特
徴とするものである。また、請求項５にかかる弾性表面
波機能素子は、（０１２）サファイア基板上に（１０
０）ＬｉＮｂＯ3 膜を有し、前記サファイア基板の結晶
軸のＣ軸の投影線方向と、前記ＬｉＮｂＯ3 膜の結晶軸
のＣ軸方向が互いに平行である圧電体基板を用いること
を特徴とするものである。また、請求項６にかかる弾性
表面波機能素子は、請求項５記載の弾性表面波機能素子
において、前記サファイア基板上に金属、または、金属
の酸化物からなる中間層があり、その上に前記ＬｉＮｂ
Ｏ3 膜があることを特徴とするものである。
求項２または請求項３記載の圧電体基板において、前記
中間層が少なくともニオブ、タンタル、アルミニウム、
あるいは、これらの酸化物のいずれかを有することを特
徴とするものである。また、請求項５にかかる弾性表面
波機能素子は、（０１２）サファイア基板上に（１０
０）ＬｉＮｂＯ3 膜を有し、前記サファイア基板の結晶
軸のＣ軸の投影線方向と、前記ＬｉＮｂＯ3 膜の結晶軸
のＣ軸方向が互いに平行である圧電体基板を用いること
を特徴とするものである。また、請求項６にかかる弾性
表面波機能素子は、請求項５記載の弾性表面波機能素子
において、前記サファイア基板上に金属、または、金属
の酸化物からなる中間層があり、その上に前記ＬｉＮｂ
Ｏ3 膜があることを特徴とするものである。
【００１０】また、請求項７にかかる弾性表面波機能素
子は、請求項５または請求項６記載の弾性表面波機能素
子において、弾性表面波の伝搬方向が前記サファイア基
板の結晶軸のＣ軸投影線方向を中心に±３５度以内であ
ることを特徴とするものである。また、請求項８にかか
る弾性表面波機能素子は、請求項５から請求項７記載の
弾性表面波機能素子において、前記圧電体基板における
圧電性薄膜の膜厚をｈ、励振される弾性表面波の波長を
λとしたとき、ｈ／λが０．０１以上２以下の範囲であ
ることを特徴とするものである。
子は、請求項５または請求項６記載の弾性表面波機能素
子において、弾性表面波の伝搬方向が前記サファイア基
板の結晶軸のＣ軸投影線方向を中心に±３５度以内であ
ることを特徴とするものである。また、請求項８にかか
る弾性表面波機能素子は、請求項５から請求項７記載の
弾性表面波機能素子において、前記圧電体基板における
圧電性薄膜の膜厚をｈ、励振される弾性表面波の波長を
λとしたとき、ｈ／λが０．０１以上２以下の範囲であ
ることを特徴とするものである。
【００１１】また、請求項９にかかる圧電体基板の製造
方法は、（０１２）サファイア基板上に金属または金属
の酸化物からなる中間層を形成し、該中間層上に（１０
０）ＬｉＮｂＯ3 膜を形成させ、前記サファイア基板の
結晶軸のＣ軸の投影線方向と前記ＬｉＮｂＯ3 膜の結晶
軸のＣ軸方向が互いに平行になるように形成させること
を特徴とするものである。また、請求項１０にかかる圧
電体基板の製造方法は、請求項９に記載の圧電体基板の
製造方法において、前記中間層の厚さが０．１ｎｍ以上
１０ｎｍ以下であることを特徴とするものである。また
請求項１１にかかる圧電体基板の製造方法は、請求項９
または請求項１０記載の圧電体基板の製造方法におい
て、前記中間層が少なくともニオブ、タンタル、アルミ
ニウム、あるいは、これらの酸化物のいずれかを有する
ことを特徴とするものである。
方法は、（０１２）サファイア基板上に金属または金属
の酸化物からなる中間層を形成し、該中間層上に（１０
０）ＬｉＮｂＯ3 膜を形成させ、前記サファイア基板の
結晶軸のＣ軸の投影線方向と前記ＬｉＮｂＯ3 膜の結晶
軸のＣ軸方向が互いに平行になるように形成させること
を特徴とするものである。また、請求項１０にかかる圧
電体基板の製造方法は、請求項９に記載の圧電体基板の
製造方法において、前記中間層の厚さが０．１ｎｍ以上
１０ｎｍ以下であることを特徴とするものである。また
請求項１１にかかる圧電体基板の製造方法は、請求項９
または請求項１０記載の圧電体基板の製造方法におい
て、前記中間層が少なくともニオブ、タンタル、アルミ
ニウム、あるいは、これらの酸化物のいずれかを有する
ことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の（１００）ＬｉＮｂＯ3
／（０１２）サファイアは、サファイア基板のＣ軸の投
影線方向とＬｉＮｂＯ3 薄膜のＣ軸方向が互いに平行で
ある新規な圧電体基板である。従来は（１００）ＬｉＮ
ｂＯ3 ／（０１２）サファイアにおいて、サファイア基
板のＣ軸の投影線方向とＬｉＮｂＯ3 薄膜のＣ軸方向が
互いに垂直なものしか得られていない。互いに平行な状
態は、極めて不安定であると理論的に予測されており、
実現不可能とみなされていた（Ｆｕｊｉｍｕｒａ ｅｔ
ａｌ， Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，７５（１９９４）
２１６９−２１７６）。本発明において、理論的に不安
定なものが得られた理由は定かではないが、成膜初期に
おいて、中間層が、何らかの安定性増加に寄与したと思
われる。本発明における中間層の役割は、（１００）Ｌ
ｉＮｂＯ3 成膜初期に、上記の特殊なエピタキシャル関
係の安定化に寄与する事と考えられ、その後は、中間層
はＬｉＮｂＯ3 膜にほぼ完全に吸収されてしまう。中間
層の厚さは、０．１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが
必要で、好ましくは、０．１ｎｍ以上６ｎｍ以下であ
り、さらに好ましくは、０．１５ｎｍ以上３ｎｍ未満で
ある。
／（０１２）サファイアは、サファイア基板のＣ軸の投
影線方向とＬｉＮｂＯ3 薄膜のＣ軸方向が互いに平行で
ある新規な圧電体基板である。従来は（１００）ＬｉＮ
ｂＯ3 ／（０１２）サファイアにおいて、サファイア基
板のＣ軸の投影線方向とＬｉＮｂＯ3 薄膜のＣ軸方向が
互いに垂直なものしか得られていない。互いに平行な状
態は、極めて不安定であると理論的に予測されており、
実現不可能とみなされていた（Ｆｕｊｉｍｕｒａ ｅｔ
ａｌ， Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，７５（１９９４）
２１６９−２１７６）。本発明において、理論的に不安
定なものが得られた理由は定かではないが、成膜初期に
おいて、中間層が、何らかの安定性増加に寄与したと思
われる。本発明における中間層の役割は、（１００）Ｌ
ｉＮｂＯ3 成膜初期に、上記の特殊なエピタキシャル関
係の安定化に寄与する事と考えられ、その後は、中間層
はＬｉＮｂＯ3 膜にほぼ完全に吸収されてしまう。中間
層の厚さは、０．１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが
必要で、好ましくは、０．１ｎｍ以上６ｎｍ以下であ
り、さらに好ましくは、０．１５ｎｍ以上３ｎｍ未満で
ある。
【００１３】中間層、及びＬｉＮｂＯ3 膜の成膜法に特
に制限は無いが、レーザーアブレーション法は好ましい
例である。例えば、中間層形成のためのターゲットとし
てＮｂ2 Ｏ5 、Ｎｂ金属、Ｔａ2 Ｏ5 、Ｔａ金属、Ａｌ
2 Ｏ3 、Ａｌ金属などを用い、高真空中で中間層を成膜
後、基板温度を上げ、酸化ガスを導入し、次いで、Ｌｉ
ＮｂＯ3 膜を形成すればよい。ＬｉＮｂＯ3 膜を成膜す
る寸前の中間層は酸化されている事が多く、例えば、タ
ーゲットとしてＮｂ2 Ｏ5 を用いた場合、ＬｉＮｂＯ3
膜を成膜する寸前のＮｂは完全に５価である。
に制限は無いが、レーザーアブレーション法は好ましい
例である。例えば、中間層形成のためのターゲットとし
てＮｂ2 Ｏ5 、Ｎｂ金属、Ｔａ2 Ｏ5 、Ｔａ金属、Ａｌ
2 Ｏ3 、Ａｌ金属などを用い、高真空中で中間層を成膜
後、基板温度を上げ、酸化ガスを導入し、次いで、Ｌｉ
ＮｂＯ3 膜を形成すればよい。ＬｉＮｂＯ3 膜を成膜す
る寸前の中間層は酸化されている事が多く、例えば、タ
ーゲットとしてＮｂ2 Ｏ5 を用いた場合、ＬｉＮｂＯ3
膜を成膜する寸前のＮｂは完全に５価である。
【００１４】中間層の役割は、まだ完全には解明できて
いないが、成膜寸前の基板の表面状態を均質にする役割
もあると予測される。よって、中間層を形成する代わり
に、サファイア基板の前処理を行い、基板の表面化学状
態を均質にすることにより、同様な効果を上げることも
期待できる。また、本発明の中間層は、配向制御効果も
ある。通常、（０１２）サファイア基板上に直接ＬｉＮ
ｂＯ3 膜を形成した場合、（０１２）ＬｉＮｂＯ3 膜が
優先配向しやすく、配向制御が困難であったが、本中間
層を用いれば、（０１２）ＬｉＮｂＯ3 の成長を抑制で
き、完全な（１００）ＬｉＮｂＯ3 膜を得ることが可能
となる。
いないが、成膜寸前の基板の表面状態を均質にする役割
もあると予測される。よって、中間層を形成する代わり
に、サファイア基板の前処理を行い、基板の表面化学状
態を均質にすることにより、同様な効果を上げることも
期待できる。また、本発明の中間層は、配向制御効果も
ある。通常、（０１２）サファイア基板上に直接ＬｉＮ
ｂＯ3 膜を形成した場合、（０１２）ＬｉＮｂＯ3 膜が
優先配向しやすく、配向制御が困難であったが、本中間
層を用いれば、（０１２）ＬｉＮｂＯ3 の成長を抑制で
き、完全な（１００）ＬｉＮｂＯ3 膜を得ることが可能
となる。
【００１５】前記記載の本発明の新規な圧電体基板を用
い、弾性表面波機能素子を形成することにより、大きな
弾性表面波速度（４２００ｍ／ｓ以上）で、かつ、大き
な電気機械結合定数（０．０８以上）の表面波の発現が
可能となった。基板と圧電体膜の２層構造では、基板に
おける縦波の速度が、圧電体膜材料のバルク単結晶にお
ける縦波の速度より速いとき、弾性表面波の速度が著し
く大きいセザワ波やラブ波、及びそれらの高次モードの
波が現れる事が知られている（Ｙ．Ｓｈｉｂａｔａ ｅ
ｔ ａｌ、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３４
（１９９５）２４９−２５３、Ｔ．Ｍｉｔｓｕｙｕ ｅ
ｔ ａｌ、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，５１（１９８
０）２４６４−２４７０等）。これらのモードの波は、
伝搬損失が無く、デバイス形成に有利である。本発明に
おいて発現した大きな弾性表面波速度を持ち、かつ、大
きな電気機械結合定数の波はラブ波である。
い、弾性表面波機能素子を形成することにより、大きな
弾性表面波速度（４２００ｍ／ｓ以上）で、かつ、大き
な電気機械結合定数（０．０８以上）の表面波の発現が
可能となった。基板と圧電体膜の２層構造では、基板に
おける縦波の速度が、圧電体膜材料のバルク単結晶にお
ける縦波の速度より速いとき、弾性表面波の速度が著し
く大きいセザワ波やラブ波、及びそれらの高次モードの
波が現れる事が知られている（Ｙ．Ｓｈｉｂａｔａ ｅ
ｔ ａｌ、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３４
（１９９５）２４９−２５３、Ｔ．Ｍｉｔｓｕｙｕ ｅ
ｔ ａｌ、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，５１（１９８
０）２４６４−２４７０等）。これらのモードの波は、
伝搬損失が無く、デバイス形成に有利である。本発明に
おいて発現した大きな弾性表面波速度を持ち、かつ、大
きな電気機械結合定数の波はラブ波である。
【００１６】上記の新規な圧電体基板を用いて弾性表面
波機能素子を作成する場合、弾性表面波の伝搬方向はサ
ファイア基板のＣ軸の投影線方向に垂直な軸（［２−１
−１］軸）を中心に±３５度の範囲内である事が好まし
く、さらに好ましくはサファイア基板のＣ軸の投影線方
向に垂直な軸（［２−１−１］軸）を中心に±２０度の
範囲内であり、より好ましくは、サファイア基板のＣ軸
の投影線方向に垂直な軸（［２−１−１］軸）を中心に
±１０度の範囲内である。ＬｉＮｂＯ3 の膜厚をｈ、弾
性表面波の波長をλとした時に、ｈ／λは通常０．０１
以上、２以下であり、好ましくは、０．１以上１以下で
あり、さらに好ましくは、０．１６以上０．８以下であ
り、より好ましくは、０．２５以上０．３７以下であ
る。なお、ｈ／λが０．１６未満で弾性表面波機能素子
を形成する際には、表面波は伝搬損失を有するリーキー
波となるため、伝搬長を短くするなどの配慮が必要とな
る。
波機能素子を作成する場合、弾性表面波の伝搬方向はサ
ファイア基板のＣ軸の投影線方向に垂直な軸（［２−１
−１］軸）を中心に±３５度の範囲内である事が好まし
く、さらに好ましくはサファイア基板のＣ軸の投影線方
向に垂直な軸（［２−１−１］軸）を中心に±２０度の
範囲内であり、より好ましくは、サファイア基板のＣ軸
の投影線方向に垂直な軸（［２−１−１］軸）を中心に
±１０度の範囲内である。ＬｉＮｂＯ3 の膜厚をｈ、弾
性表面波の波長をλとした時に、ｈ／λは通常０．０１
以上、２以下であり、好ましくは、０．１以上１以下で
あり、さらに好ましくは、０．１６以上０．８以下であ
り、より好ましくは、０．２５以上０．３７以下であ
る。なお、ｈ／λが０．１６未満で弾性表面波機能素子
を形成する際には、表面波は伝搬損失を有するリーキー
波となるため、伝搬長を短くするなどの配慮が必要とな
る。
【００１７】弾性表面波の伝搬方向をサファイア基板の
Ｃ軸の投影線方向に垂直な軸方向として、ｈ／λを０．
１６から０．８とすることにより、Ｋ2 ＝０．１６５〜
０．２５、Ｖ＝５８００〜４６５０ｍ／ｓ前後の達成が
可能となり、既存材料の特性を大幅に越える事ができ
る。本発明の弾性表面波機能素子は、上記特定の圧電体
基板を用い、電気機械結合定数と弾性表面波の速度の改
善を図るものであり、それ以外の構成に関しては、従来
より公知の弾性表面波を利用した弾性表面波機能素子の
構造を適宜採用できる。例えば、櫛形電極の形状、材質
などについても限定されるものではない。
Ｃ軸の投影線方向に垂直な軸方向として、ｈ／λを０．
１６から０．８とすることにより、Ｋ2 ＝０．１６５〜
０．２５、Ｖ＝５８００〜４６５０ｍ／ｓ前後の達成が
可能となり、既存材料の特性を大幅に越える事ができ
る。本発明の弾性表面波機能素子は、上記特定の圧電体
基板を用い、電気機械結合定数と弾性表面波の速度の改
善を図るものであり、それ以外の構成に関しては、従来
より公知の弾性表面波を利用した弾性表面波機能素子の
構造を適宜採用できる。例えば、櫛形電極の形状、材質
などについても限定されるものではない。
【００１８】
【実施例１】次に、実施例によって本発明をさらに詳し
く説明する。中間層、及びＬｉＮｂＯ3 膜の合成にはレ
ーザーアブレーション法を用いた。合成条件は以下に示
す。サファイア基板は市販品を購入後、有機溶剤で脱脂
後、乾燥したものをそのまま無処理で用いた。中間層の
厚さは１ｎｍとし、その上に種々の膜厚のＬｉＮｂＯ3
膜を計５枚形成した。膜の構造をＸ線回折で評価した結
果、５枚ともすべてのサンプルで（１００）ＬｉＮｂＯ
3 ／（０１２）サファイアが得られていることが確認で
きた。次いで、文献（Ｈｉｒａｉ ｅｔ ａｌ，Ｊａ
ｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３５（１９９６）５１
５０−５１５３）と同じ方法でＸ線極点図測定を行い、
エピタキシャル関係を調べた結果、すべてのサンプルに
おいて、サファイア基板のＣ軸の投影線方向とＬｉＮｂ
Ｏ3 膜のＣ軸方向が互いに平行である事が確認できた。
その結果を図１に示す。
く説明する。中間層、及びＬｉＮｂＯ3 膜の合成にはレ
ーザーアブレーション法を用いた。合成条件は以下に示
す。サファイア基板は市販品を購入後、有機溶剤で脱脂
後、乾燥したものをそのまま無処理で用いた。中間層の
厚さは１ｎｍとし、その上に種々の膜厚のＬｉＮｂＯ3
膜を計５枚形成した。膜の構造をＸ線回折で評価した結
果、５枚ともすべてのサンプルで（１００）ＬｉＮｂＯ
3 ／（０１２）サファイアが得られていることが確認で
きた。次いで、文献（Ｈｉｒａｉ ｅｔ ａｌ，Ｊａ
ｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３５（１９９６）５１
５０−５１５３）と同じ方法でＸ線極点図測定を行い、
エピタキシャル関係を調べた結果、すべてのサンプルに
おいて、サファイア基板のＣ軸の投影線方向とＬｉＮｂ
Ｏ3 膜のＣ軸方向が互いに平行である事が確認できた。
その結果を図１に示す。
【００１９】構造評価後に、膜表面にＡｌ製の入出力用
すだれ状電極をリソグラフィープロセスによって形成し
た。電極はピッチが０．７μｍ、０．９μｍ、１．５μ
ｍ、の正規型電極とした（弾性表面波の波長はそれぞれ
２．８μｍ、３．６μｍ、６μｍ）。伝搬長は、４００
μｍとした。弾性表面波の伝搬方向はサファイア基板の
Ｃ軸の投影線方向に垂直な軸（［２−１−１］軸）方向
とした。電気機械結合定数、弾性表面波速度は、ネット
ワークアナライザー（Ｙｏｋｏｇａｗａ Ｈｅｗｌｅｔ
ｔｏ Ｐａｃｋａｒｄ、 ８５１０Ｂ）で、公知の方法
で求めた（弾性表面波工学、ＰＰ１２４−１２８、社団
法人 電子情報通信学会）。弾性表面波速度の結果を図
３に、電気機械結合定数結果は、図４に示す。なお、横
軸のｈ／λはｈはＬｉＮｂＯ3 膜の膜厚、λは弾性表面
波の波長である。弾性表面波速度４６３０ｍ／ｓ以上で
大きな電気機械結合定数（約０．２５）が達成されてい
る事が確認できる。
すだれ状電極をリソグラフィープロセスによって形成し
た。電極はピッチが０．７μｍ、０．９μｍ、１．５μ
ｍ、の正規型電極とした（弾性表面波の波長はそれぞれ
２．８μｍ、３．６μｍ、６μｍ）。伝搬長は、４００
μｍとした。弾性表面波の伝搬方向はサファイア基板の
Ｃ軸の投影線方向に垂直な軸（［２−１−１］軸）方向
とした。電気機械結合定数、弾性表面波速度は、ネット
ワークアナライザー（Ｙｏｋｏｇａｗａ Ｈｅｗｌｅｔ
ｔｏ Ｐａｃｋａｒｄ、 ８５１０Ｂ）で、公知の方法
で求めた（弾性表面波工学、ＰＰ１２４−１２８、社団
法人 電子情報通信学会）。弾性表面波速度の結果を図
３に、電気機械結合定数結果は、図４に示す。なお、横
軸のｈ／λはｈはＬｉＮｂＯ3 膜の膜厚、λは弾性表面
波の波長である。弾性表面波速度４６３０ｍ／ｓ以上で
大きな電気機械結合定数（約０．２５）が達成されてい
る事が確認できる。
【００２０】＜中間層の合成条件＞ 基板温度 加熱せず ターゲットと基板の距離 ４ｃｍ 反応圧力 １０-8Ｔｏｒｒ ターゲット Ｎｂ2 Ｏ5 レーザー波長 １９３ｎｍ（ＡｒＦエキシマ
レーザー） レーザー出力 ３００ｍＪ レーザー周波数 ５Ｈｚ ＜ＬｉＮｂＯ3 膜の合成条件＞ 基板温度 ７２０℃ 導入ガス 酸素＋オゾン（オゾン８％） ターゲットと基板の距離 ４ｃｍ 反応圧力 ０．５ｍＴｏｒｒ ターゲット Ｌｉ／Ｎｂ＝２．０ レーザー波長 １９３ｎｍ（ＡｒＦエキシマ
レーザー） レーザー出力 ３００ｍＪ レーザー周波数 １５Ｈｚ
レーザー） レーザー出力 ３００ｍＪ レーザー周波数 ５Ｈｚ ＜ＬｉＮｂＯ3 膜の合成条件＞ 基板温度 ７２０℃ 導入ガス 酸素＋オゾン（オゾン８％） ターゲットと基板の距離 ４ｃｍ 反応圧力 ０．５ｍＴｏｒｒ ターゲット Ｌｉ／Ｎｂ＝２．０ レーザー波長 １９３ｎｍ（ＡｒＦエキシマ
レーザー） レーザー出力 ３００ｍＪ レーザー周波数 １５Ｈｚ
【００２１】
【実施例２】他の実施例を以下に示す。中間層の合成条
件を以下のように変え、後は実施例１と同様に合成を行
った。なお、中間層の厚さは、３ｎｍとした。膜の構造
をＸ線回折で評価した結果、すべての膜において（１０
０）ＬｉＮｂＯ3 ／（０１２）サファイアが得られてい
ることが確認できた。次いで、実施例１と同様にＸ線極
点図測定により、エピタキシャル関係を調べた結果、す
べての膜においてサファイア基板のＣ軸の投影線方向と
ＬｉＮｂＯ3 薄膜のＣ軸方向が互いに平行である事が確
認できた。構造評価後に、膜表面にＡｌ製の入出力用す
だれ状電極をリソグラフィープロセスによって形成し
た。電極ピッチ、及び、弾性表面波の伝搬長は、実施例
１と同じにした。弾性表面波の伝搬方向はサファイア基
板のＣ軸の投影線方向に垂直な軸（［２−１−１］軸）
から１０度傾けた方向とした。その様子を図２に示す。
件を以下のように変え、後は実施例１と同様に合成を行
った。なお、中間層の厚さは、３ｎｍとした。膜の構造
をＸ線回折で評価した結果、すべての膜において（１０
０）ＬｉＮｂＯ3 ／（０１２）サファイアが得られてい
ることが確認できた。次いで、実施例１と同様にＸ線極
点図測定により、エピタキシャル関係を調べた結果、す
べての膜においてサファイア基板のＣ軸の投影線方向と
ＬｉＮｂＯ3 薄膜のＣ軸方向が互いに平行である事が確
認できた。構造評価後に、膜表面にＡｌ製の入出力用す
だれ状電極をリソグラフィープロセスによって形成し
た。電極ピッチ、及び、弾性表面波の伝搬長は、実施例
１と同じにした。弾性表面波の伝搬方向はサファイア基
板のＣ軸の投影線方向に垂直な軸（［２−１−１］軸）
から１０度傾けた方向とした。その様子を図２に示す。
【００２２】実施例１と同様な方法で、弾性表面波速
度、電気機械結合定数を求めた。結果を図５、６に示
す。既存材料より、大きな、ＶとＫ2 が達成できている
ことがわかる。 ＜中間層の合成条件＞ 基板温度 加熱せず ターゲットと基板の距離 ４ｃｍ 反応圧力 １０-8Ｔｏｒｒ ターゲット Ｎｂ レーザー波長 １９３ｎｍ（ＡｒＦエキシマ
レーザー） レーザー出力 ３００ｍＪ レーザー周波数 ５Ｈｚ
度、電気機械結合定数を求めた。結果を図５、６に示
す。既存材料より、大きな、ＶとＫ2 が達成できている
ことがわかる。 ＜中間層の合成条件＞ 基板温度 加熱せず ターゲットと基板の距離 ４ｃｍ 反応圧力 １０-8Ｔｏｒｒ ターゲット Ｎｂ レーザー波長 １９３ｎｍ（ＡｒＦエキシマ
レーザー） レーザー出力 ３００ｍＪ レーザー周波数 ５Ｈｚ
【００２３】
【実施例３】さらに、他の実施例を以下に示す。中間層
の合成条件を以下のように変え、後は実施例１と同様に
合成を行った。なお、中間層の厚さは、０．１５ｎｍと
した。膜の構造をＸ線回折で評価した結果、すべての膜
において（１００）ＬｉＮｂＯ3 ／（０１２）サファイ
アが得られていることが確認できた。次いで、実施例１
と同様にＸ線極点図測定により、エピタキシャル関係を
調べた結果、すべての膜においてサファイア基板のＣ軸
の投影線方向とＬｉＮｂＯ3 膜のＣ軸方向が互いに平行
である事が確認できた。構造評価後に、膜表面にＡｌ製
の入出力用すだれ状電極をリソグラフィープロセスによ
って形成した。電極ピッチ、及び、弾性表面波の伝搬長
は、実施例１と同じとした。弾性表面波の伝搬方向はサ
ファイア基板のＣ軸の投影線方向に垂直な軸（［２−１
−１］軸）から１５度傾けた方向とした。実施例１と同
様な方法で、弾性表面波速度、電気機械結合定数を求め
た。結果を図７、８に示す。既存材料より、大きな、Ｖ
とＫ2 が達成できていることがわかる。
の合成条件を以下のように変え、後は実施例１と同様に
合成を行った。なお、中間層の厚さは、０．１５ｎｍと
した。膜の構造をＸ線回折で評価した結果、すべての膜
において（１００）ＬｉＮｂＯ3 ／（０１２）サファイ
アが得られていることが確認できた。次いで、実施例１
と同様にＸ線極点図測定により、エピタキシャル関係を
調べた結果、すべての膜においてサファイア基板のＣ軸
の投影線方向とＬｉＮｂＯ3 膜のＣ軸方向が互いに平行
である事が確認できた。構造評価後に、膜表面にＡｌ製
の入出力用すだれ状電極をリソグラフィープロセスによ
って形成した。電極ピッチ、及び、弾性表面波の伝搬長
は、実施例１と同じとした。弾性表面波の伝搬方向はサ
ファイア基板のＣ軸の投影線方向に垂直な軸（［２−１
−１］軸）から１５度傾けた方向とした。実施例１と同
様な方法で、弾性表面波速度、電気機械結合定数を求め
た。結果を図７、８に示す。既存材料より、大きな、Ｖ
とＫ2 が達成できていることがわかる。
【００２４】＜中間層の合成条件＞ 基板温度 加熱せず ターゲットと基板の距離 ４ｃｍ 反応圧力 １０-8Ｔｏｒｒ ターゲット Ａｌ2Ｏ3 レーザー波長 １９３ｎｍ（ＡｒＦエキシマ
レーザー） レーザー出力 ３００ｍＪ レーザー周波数 ５Ｈｚ
レーザー） レーザー出力 ３００ｍＪ レーザー周波数 ５Ｈｚ
【００２５】
【実施例４】他の実施例を以下に示す。中間層の合成条
件を以下のように変え、後は実施例１と同様に合成を行
った。なお、中間層の厚さは、０．１５ｍとし、高周波
マグネトロンスパッタ法で形成した。膜の構造をＸ線回
折で評価した結果、すべての膜において（１００）Ｌｉ
ＮｂＯ3 ／（０１２）サファイアが得られていることが
確認できた。次いで、実施例１と同様にＸ線極点図測定
により、エピタキシャル関係を調べた結果、すべての膜
においてサファイア基板のＣ軸の投影線方向とＬｉＮｂ
Ｏ3 膜のＣ軸方向が互いに平行である事が確認できた。
構造評価後に、膜表面にＡｌ製の入出力用すだれ状電極
をリソグラフィープロセスによって形成した。電極ピッ
チ、及び、弾性表面波の伝搬長は、実施例１と同じとし
た。弾性表面波の伝搬方向はサファイア基板のＣ軸の投
影線方向に垂直な軸（［２−１−１］軸）から２０度傾
けた方向とした。実施例１と同様な方法で、弾性表面波
速度、電気機械結合定数を求めた。結果を図９、１０に
示す。既存材料より、大きな、ＶとＫ2 が達成できてい
ることがわかる。
件を以下のように変え、後は実施例１と同様に合成を行
った。なお、中間層の厚さは、０．１５ｍとし、高周波
マグネトロンスパッタ法で形成した。膜の構造をＸ線回
折で評価した結果、すべての膜において（１００）Ｌｉ
ＮｂＯ3 ／（０１２）サファイアが得られていることが
確認できた。次いで、実施例１と同様にＸ線極点図測定
により、エピタキシャル関係を調べた結果、すべての膜
においてサファイア基板のＣ軸の投影線方向とＬｉＮｂ
Ｏ3 膜のＣ軸方向が互いに平行である事が確認できた。
構造評価後に、膜表面にＡｌ製の入出力用すだれ状電極
をリソグラフィープロセスによって形成した。電極ピッ
チ、及び、弾性表面波の伝搬長は、実施例１と同じとし
た。弾性表面波の伝搬方向はサファイア基板のＣ軸の投
影線方向に垂直な軸（［２−１−１］軸）から２０度傾
けた方向とした。実施例１と同様な方法で、弾性表面波
速度、電気機械結合定数を求めた。結果を図９、１０に
示す。既存材料より、大きな、ＶとＫ2 が達成できてい
ることがわかる。
【００２６】＜中間層の合成条件＞ 基板温度 加熱せず ターゲットと基板の距離 ５ｃｍ 反応圧力 ５×１０-3Ｔｏｒｒ ターゲット Ｔａ2Ｏ5 ガス組成 Ａｒ、Ｏ2 （各５０ｖｏｌ
％）
％）
【００２７】
【比較例１】中間層を用いずに、実施例１と同じ条件
で、ＬｉＮｂＯ3 膜を５枚形成した。Ｘ線回折法で評価
した結果（１００）ＬｉＮｂＯ3 と（０１２）ＬｉＮｂ
Ｏ3 の混合配向膜であることが確認できた。再現性も今
一つで、（１００）ＬｉＮｂＯ 3 と（０１２）ＬｉＮｂ
Ｏ3 のＸ線回折ピークの強度比は、おおむね０．１から
１０の範囲であった。実施例１と同様に弾性表面波速
度、電気機械結合定数を求めたところ、ｈ／λ＝０．２
において、Ｖ＝４３００ｍ／ｓ、Ｋ2 ＝０．００１以下
と低いレベルであった。
で、ＬｉＮｂＯ3 膜を５枚形成した。Ｘ線回折法で評価
した結果（１００）ＬｉＮｂＯ3 と（０１２）ＬｉＮｂ
Ｏ3 の混合配向膜であることが確認できた。再現性も今
一つで、（１００）ＬｉＮｂＯ 3 と（０１２）ＬｉＮｂ
Ｏ3 のＸ線回折ピークの強度比は、おおむね０．１から
１０の範囲であった。実施例１と同様に弾性表面波速
度、電気機械結合定数を求めたところ、ｈ／λ＝０．２
において、Ｖ＝４３００ｍ／ｓ、Ｋ2 ＝０．００１以下
と低いレベルであった。
【００２８】
【発明の効果】本発明によって、弾性表面波速度、及
び、電気機械結合定数が既存材料より遥かに優れてい
て、かつ、伝搬損失の無い波を用いた弾性表面波機能素
子の作成が可能となり、２ＧＨｚ前後の高周波帯で容易
に量産可能な電極ピッチで、広帯域の弾性表面波機能素
子の製造が可能となり、これらデバイスの実用化に多大
な効果をもたらす。
び、電気機械結合定数が既存材料より遥かに優れてい
て、かつ、伝搬損失の無い波を用いた弾性表面波機能素
子の作成が可能となり、２ＧＨｚ前後の高周波帯で容易
に量産可能な電極ピッチで、広帯域の弾性表面波機能素
子の製造が可能となり、これらデバイスの実用化に多大
な効果をもたらす。
【図１】本発明の圧電体基板の結晶方位関係を示す図。
【図２】本発明の弾性表面波機能素子の弾性表面波伝搬
方向と結晶軸Ｃ軸との角度を示す図。
方向と結晶軸Ｃ軸との角度を示す図。
【図３】本発明の弾性表面波機能素子の弾性表面波速度
を示す図。
を示す図。
【図４】本発明の弾性表面波機能素子の電気機械結合定
数を示す図。
数を示す図。
【図５】本発明の弾性表面波機能素子の弾性表面波速度
を示す図。
を示す図。
【図６】本発明の弾性表面波機能素子の電気機械結合定
数を示す図。
数を示す図。
【図７】本発明の弾性表面波機能素子の弾性表面波速度
を示す図。
を示す図。
【図８】本発明の弾性表面波機能素子の電気機械結合定
数を示す図。
数を示す図。
【図９】本発明の弾性表面波機能素子の弾性表面波速度
を示す図。
を示す図。
【図１０】本発明の弾性表面波機能素子の電気機械結合
定数を示す図。
定数を示す図。
Claims (11)
- 【請求項１】 （０１２）サファイア基板上に（１０
０）ＬｉＮｂＯ3 膜を有し、前記サファイア基板の結晶
軸のＣ軸の投影線方向と、前記ＬｉＮｂＯ3 膜の結晶軸
のＣ軸方向が互いに平行であることを特徴とする圧電体
基板。 - 【請求項２】 請求項１記載の圧電体基板において、前
記サファイア基板上に金属、または、金属の酸化物から
なる中間層があり、その上に前記ＬｉＮｂＯ 3 膜がある
ことを特徴とする圧電体基板。 - 【請求項３】 請求項２記載の圧電体基板において、前
記中間層の厚さが０．１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であるこ
とを特徴とする圧電体基板。 - 【請求項４】 請求項２または請求項３記載の圧電体基
板において、前記中間層が少なくともニオブ、タンタ
ル、アルミニウム、あるいは、これらの酸化物のいずれ
かを有することを特徴とする圧電体基板。 - 【請求項５】 （０１２）サファイア基板上に（１０
０）ＬｉＮｂＯ3 膜を有し、前記サファイア基板の結晶
軸のＣ軸の投影線方向と、前記ＬｉＮｂＯ3 膜の結晶軸
のＣ軸方向が互いに平行である圧電体基板を用いること
を特徴とする弾性表面波機能素子。 - 【請求項６】 請求項５記載の弾性表面波機能素子にお
いて、前記サファイア基板上に金属、または、金属の酸
化物からなる中間層があり、その上に前記ＬｉＮｂＯ3
膜があることを特徴とする弾性表面波機能素子。 - 【請求項７】 請求項５または請求項６記載の弾性表面
波機能素子において、弾性表面波の伝搬方向が前記サフ
ァイア基板の結晶軸のＣ軸投影線方向を中心に±３５度
以内であることを特徴とする弾性表面波機能素子。 - 【請求項８】 請求項５から請求項７記載の弾性表面波
機能素子において、前記圧電体基板における圧電性薄膜
の膜厚をｈ、励振される弾性表面波の波長をλとしたと
き、ｈ／λが０．０１以上２以下の範囲であることを特
徴とする弾性表面波機能素子。 - 【請求項９】 （０１２）サファイア基板上に金属また
は金属の酸化物からなる中間層を形成し、該中間層上に
（１００）ＬｉＮｂＯ3 膜を形成させ、前記サファイア
基板の結晶軸のＣ軸の投影線方向と前記ＬｉＮｂＯ3 膜
の結晶軸のＣ軸方向が互いに平行になるように形成させ
ることを特徴とする圧電体基板の製造方法。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の圧電体基板の製造方
法において、前記中間層の厚さが０．１ｎｍ以上１０ｎ
ｍ以下であることを特徴とする圧電体基板の製造方法。 - 【請求項１１】 請求項９または請求項１０記載の圧電
体基板の製造方法において、前記中間層が少なくともニ
オブ、タンタル、アルミニウム、あるいは、これらの酸
化物のいずれかを有することを特徴とする圧電体基板の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9129987A JPH10322158A (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 圧電体基板とその製法及びそれを用いた弾性表面波機能素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9129987A JPH10322158A (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 圧電体基板とその製法及びそれを用いた弾性表面波機能素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10322158A true JPH10322158A (ja) | 1998-12-04 |
Family
ID=15023359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9129987A Withdrawn JPH10322158A (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 圧電体基板とその製法及びそれを用いた弾性表面波機能素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10322158A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011037145A1 (ja) | 2009-09-25 | 2011-03-31 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波装置 |
| WO2011046117A1 (ja) | 2009-10-13 | 2011-04-21 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波装置 |
| US20120187804A1 (en) * | 2011-01-25 | 2012-07-26 | Gibbons Brady J | Architecture for piezoelectric mems devices |
| JP2014197845A (ja) * | 2009-11-26 | 2014-10-16 | 株式会社村田製作所 | 圧電デバイス |
| JP2015222970A (ja) * | 2011-07-29 | 2015-12-10 | 株式会社村田製作所 | 弾性波デバイスの製造方法 |
-
1997
- 1997-05-20 JP JP9129987A patent/JPH10322158A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011037145A1 (ja) | 2009-09-25 | 2011-03-31 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波装置 |
| CN102549923A (zh) * | 2009-09-25 | 2012-07-04 | 株式会社村田制作所 | 弹性表面波装置 |
| US8304959B2 (en) | 2009-09-25 | 2012-11-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device |
| JP5655787B2 (ja) * | 2009-09-25 | 2015-01-21 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波装置 |
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