JPS62195910A - Surface acoustic wave element - Google Patents

Surface acoustic wave element

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JPS62195910A
JPS62195910A JP3799586A JP3799586A JPS62195910A JP S62195910 A JPS62195910 A JP S62195910A JP 3799586 A JP3799586 A JP 3799586A JP 3799586 A JP3799586 A JP 3799586A JP S62195910 A JPS62195910 A JP S62195910A
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JP
Japan
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layer
surface acoustic
type semiconductor
acoustic wave
impurity concentration
Prior art date
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Application number
JP3799586A
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Japanese (ja)
Inventor
Suketsugu Yamamura
山村 祐嗣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS62195910A publication Critical patent/JPS62195910A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve the reliability and efficiency and to keep the advantage of the monolithic structure as it is by forming an impurity concentration distribution increased toward an insulation layer near the insulation layer of the semiconductor layer in the monolithic structure including the lamination layer structure comprising an n(p) channel semiconductor layer, the insulation layer and the piezoelectric layer. CONSTITUTION:The monolithic structures is provided to an element 10, where the n(p) channel semiconductor layer 12, the insulation layer 14 and the piezoelec tric layer 16 and laminated in the order. The gradient impurity concentration distribution region 18 having an impurity concentration distribution increased toward the insulation layer 14, as shown in figure is formed between the semicon ductor layer 12 and the insulator layer 14. Thus, a depletion layer capacitance (C)-applied voltage (V) characteristic curve in response to the distribution curve is obtained from the impurity concentration distribution region 18. Thus, even when the applied electric field is changed slightly, since the depletion layer capacitance is changed remarkably, the efficiency and sensitive are improved.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は表面弾性波素子に関し、特にたとえば音響電
気コンボルバ、パラメトリック発振器などに利用可能な
表面弾性波素子に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a surface acoustic wave device, and more particularly to a surface acoustic wave device that can be used, for example, in an acoustoelectric convolver, a parametric oscillator, and the like.

(従来技術) 表面弾性波素子はフィルタや発振器など種々利用される
が、その利用分野の1つに、たとえばスペクトラム拡散
(Spread Spectrum  : S S)通
信の受信系において拡散復調器として用いられる表Tf
f1弾性波(SAW)コンボルバがある。SAWコンボ
ルバは、基板両端のインタディジタルトランスデユーサ
(IDT)により発生した表面弾性波が、互いにその基
板中央方向に伝播されて2つのトランスデユーサの間で
相互作用し、圧電体や半導体の持つ非線形作用によって
弱い電界を生じるものである。
(Prior Art) Surface acoustic wave elements are used in a variety of ways, such as filters and oscillators, and one of their fields of use is, for example, as a spread spectrum demodulator in a reception system for spread spectrum (SS) communications.
There is an f1 elastic wave (SAW) convolver. In a SAW convolver, surface acoustic waves generated by interdigital transducers (IDTs) at both ends of the substrate are propagated toward the center of the substrate and interact between the two transducers. It produces a weak electric field due to nonlinear action.

第7図はこの発明の背景となる従来のエラスティックコ
ンボルバの一例を示す図解図である。エラステインクコ
ンボルバは圧電基板1上に配置された信号入力電極2お
よび参照信号入力電極3を含み、これら2つの入力電極
2および3で発生した表面弾性波がビーム幅圧縮器4に
よって圧縮され、出力電極5としてのウェーブガイド直
下における圧電基板1の歪の非線形を利用して、この出
力電極5からコンポルージョン信号が取り出される。
FIG. 7 is an illustrative view showing an example of a conventional elastic convolver which is the background of the present invention. The elastane ink convolver includes a signal input electrode 2 and a reference signal input electrode 3 arranged on a piezoelectric substrate 1, and the surface acoustic waves generated by these two input electrodes 2 and 3 are compressed by a beam width compressor 4 and output. By utilizing the nonlinear strain of the piezoelectric substrate 1 directly under the waveguide serving as the electrode 5, a convolution signal is extracted from the output electrode 5.

第8図はこの発明の背景となる従来の分離媒質形コンボ
ルバの一例を示す図解図である。分離媒質形コンボルバ
は、表面波の伝播媒質である圧電基板1の上方に、わず
かの空隙を有して半導体6を配置する。2つの人力電極
2および3からの表面波の伝播に伴って圧電基板1の表
面から交流電界が洩れ、その洩れた交流電界と半導体6
中のキャリアとの相互作用によって、出力電極5から信
号が取り出される。
FIG. 8 is an illustrative view showing an example of a conventional separation medium type convolver, which is the background of the present invention. In the separation medium type convolver, a semiconductor 6 is placed above a piezoelectric substrate 1, which is a propagation medium for surface waves, with a slight gap. An alternating current electric field leaks from the surface of the piezoelectric substrate 1 as the surface waves propagate from the two human-powered electrodes 2 and 3, and the leaked alternating current electric field and the semiconductor 6
A signal is extracted from the output electrode 5 by interaction with carriers therein.

第9図はこの発明の背景となるモノリシックコンボルバ
の一例を示す図解図である。このモノリシックコンボル
バにおいては、半導体層6′、絶縁体層7および圧電体
N1′がこの順で積層される。圧電体層1′上に信号入
力電極2および参照信号入力電極3が形成されるととも
に、それらの間にゲート電極8が形成される。すなわち
、モノリシックコンボルバは、電極8/圧電体層1′/
絶縁体層7/半導体層6′のM I S (Metal
 In5ulator Sem1condnctor)
構造を有する。そして、圧電体層1′と半導体層6′と
の非線形相互作用を利用して、圧電体層1′に伝わる表
面弾性波によって、絶縁体層7と半導体層6′との間の
空乏層容量を変化させることによって、ゲート電極8か
ら出力信号を取り出す。
FIG. 9 is an illustrative diagram showing an example of a monolithic convolver which is the background of the present invention. In this monolithic convolver, a semiconductor layer 6', an insulator layer 7, and a piezoelectric material N1' are laminated in this order. A signal input electrode 2 and a reference signal input electrode 3 are formed on the piezoelectric layer 1', and a gate electrode 8 is formed between them. That is, the monolithic convolver has electrode 8/piezoelectric layer 1'/
MIS (Metal) of insulator layer 7/semiconductor layer 6'
In5ulator Sem1 conductor)
Has a structure. Then, by utilizing the nonlinear interaction between the piezoelectric layer 1' and the semiconductor layer 6', the depletion layer capacitance between the insulator layer 7 and the semiconductor layer 6' is generated by the surface acoustic waves transmitted to the piezoelectric layer 1'. An output signal is extracted from the gate electrode 8 by changing the .

(発明が解決しようとする問題点) 第7図に示すエラスティックコンボルバでは、圧電基板
1の持つ弱い非線形性により生じる電界をその基板表面
の金属電極2および3で直接取り出すため、効率が非常
に悪い。
(Problems to be Solved by the Invention) In the elastic convolver shown in FIG. 7, the electric field generated by the weak nonlinearity of the piezoelectric substrate 1 is directly extracted by the metal electrodes 2 and 3 on the surface of the substrate, so the efficiency is very high. bad.

第8図に示す分離媒質形コンボルバでは、圧電体と半導
体との非線形相互作用を利用し、半導体上の電極から出
力電極を取り出すために、その効率はよい。しかしなが
ら、非常に長い範囲、たとえば数cmにわたって圧電体
1と半導体6との間の微小なエアギヤツブ(たとえば1
000人のオーダ)を均一に維持する必要があり、その
製造が困難で、高価であるばかりでなく、振動に弱く信
頼性に欠ける。
The separation medium type convolver shown in FIG. 8 utilizes nonlinear interaction between the piezoelectric body and the semiconductor to take out the output electrode from the electrode on the semiconductor, so it is efficient. However, a minute air gear (for example, 1
000 people), it is not only difficult and expensive to manufacture, but also susceptible to vibration and lacking in reliability.

第9図に示すモノリシックコンボルバは、モノリシンク
構造であるためその信頼性が高く、またその製造も容易
である。さらに、半導体の空乏層容量を利用してその非
線形歪により出力を得るため、エラステインクコンボル
バよりも効率はよい。
The monolithic convolver shown in FIG. 9 has a monolithic structure, so it has high reliability and is easy to manufacture. Furthermore, since the depletion layer capacitance of the semiconductor is used to obtain output through its nonlinear distortion, it is more efficient than the elastane convolver.

しかしながら、半導体層6′の不純物濃度が第10図に
示すように一定ないし均一であるため、空乏層容量の大
きな変化は望めないので、効率はあまりよくない。
However, since the impurity concentration of the semiconductor layer 6' is constant or uniform as shown in FIG. 10, a large change in depletion layer capacitance cannot be expected, so the efficiency is not very good.

それゆえに、この発明の主たる目的は、モノリシック構
造であってしかも効率のよい、表面弾性波素子を提供す
ることである。
Therefore, the main object of the present invention is to provide a surface acoustic wave element having a monolithic structure and high efficiency.

(問題点を解決するための手段) この発明は、簡単にいえば、n (p)形半導体層、絶
縁体層および圧電体層の積層構造を含むモノリシック構
造において、半導体層の絶縁体層付近に、絶縁体層に近
づ(につれて大きくなるという不純物濃度分布を形成し
た、表面弾性波素子である。
(Means for Solving the Problems) Simply put, the present invention provides a monolithic structure including a laminated structure of an n (p) type semiconductor layer, an insulator layer, and a piezoelectric layer. This is a surface acoustic wave device that has an impurity concentration distribution that increases as it gets closer to the insulator layer.

(作用) 半導体層中の絶縁体層に近づくにつれて大きくなる不純
物濃度分布によって、空乏層容量−電圧特性曲線の傾き
が非常に急峻となり、微弱な交流電界が印加されてもそ
の空乏層容量の変化は大きい。
(Function) Due to the impurity concentration distribution that increases as it approaches the insulator layer in the semiconductor layer, the slope of the depletion layer capacitance-voltage characteristic curve becomes very steep, and even when a weak alternating current electric field is applied, the depletion layer capacitance changes. is big.

(発明の効果) この発明によれば、信頼性が高くまたその製造も容易で
あるというモノリシック構造の利点をそのまま有し、さ
らに、従来の七ノリシックコンボルバに比べて、その効
率が大幅に向上した、表面弾性被素子を得ることができ
る。
(Effects of the Invention) According to the present invention, the advantages of a monolithic structure such as high reliability and easy manufacturing are maintained, and the efficiency is significantly improved compared to the conventional seven-nolithic convolver. A surface elastic device can be obtained.

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。
The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.

(実施例) 第1図はこの発明の一実施例を示す断面図解図である。(Example) FIG. 1 is an illustrative cross-sectional view showing one embodiment of the present invention.

表面弾性波素子10は、先の第9図のものと同じように
、n (p)形半導体層12.絶縁体層14および圧電
体層16が、この順で積層的に配置されたモノリシック
構造を有する。n (p)形半導体層12は、たとえば
Siなどの半導体材料からなり、絶縁体層14はたとえ
ばその半導体材料の酸化物たとえばSin、からなり、
圧電体層16は、たとえばZn○からなる。
The surface acoustic wave device 10 has n (p) type semiconductor layers 12 . It has a monolithic structure in which the insulator layer 14 and the piezoelectric layer 16 are stacked in this order. The n (p) type semiconductor layer 12 is made of a semiconductor material such as Si, and the insulator layer 14 is made of an oxide of the semiconductor material, such as Sin.
The piezoelectric layer 16 is made of Zn◯, for example.

絶縁体層14として半導体層12の材料の酸化物を用い
る場合には、その半導体層を酸化するだけで絶縁体層が
得られ、工程が節単になるばかりでなく、両層12およ
び14間に良質の界面すなわち良好な空乏層が得られる
。しかしながら、この絶縁体層14は、それ以外の材料
で形成してもよく、さらに圧電体層16と同じ材料で形
成してもよい。この場合には、特に絶縁体層14を形成
する必要はなく、圧電体層16で代用ないし兼用するこ
とができる。したがって、別個の絶縁体層14を形成す
る手間が省け、さらにコストダウンにつながる。
When an oxide of the material of the semiconductor layer 12 is used as the insulator layer 14, the insulator layer can be obtained by simply oxidizing the semiconductor layer, which not only simplifies the process, but also reduces the gap between the two layers 12 and 14. A good quality interface, that is, a good depletion layer can be obtained. However, the insulator layer 14 may be formed of other materials, or may be formed of the same material as the piezoelectric layer 16. In this case, there is no particular need to form the insulator layer 14, and the piezoelectric layer 16 can be used instead or in combination. Therefore, the effort of forming a separate insulator layer 14 can be saved, leading to further cost reduction.

特徴的には、n (p)形半導体層12の、絶縁体層1
4の近傍に、絶縁体層14に近づくにつれて大きくなる
ような、たとえば超段階接合のような不純物濃度分布を
有する傾斜不純物濃度分布領域18を形成する。この不
純物濃度分布領域18では、たとえば第2図に示すよう
に、n (p)形半導体層12から絶縁体層14に近づ
くにつれてその不純物濃度が指数関数的に増加する。し
たがって、この不純物濃度分布領域18では、この分布
曲線に応じた空乏層容量(C)−印加電圧(■)特性曲
線が得られ、そのために、印加される電界がわずか変化
すると、その空乏層容量が急激にあるいは大幅に変化す
る。したがって、従来のモノリシック構造のもの比べて
効率ないし感度のよい表面弾性波素子が得られる。
Characteristically, the insulator layer 1 of the n (p) type semiconductor layer 12
A gradient impurity concentration distribution region 18 having an impurity concentration distribution such as, for example, a super-step junction, which increases as it approaches the insulator layer 14, is formed near the insulating layer 14. In this impurity concentration distribution region 18, for example, as shown in FIG. 2, the impurity concentration increases exponentially as it approaches the insulator layer 14 from the n (p) type semiconductor layer 12. Therefore, in this impurity concentration distribution region 18, a depletion layer capacitance (C)-applied voltage (■) characteristic curve corresponding to this distribution curve is obtained, and therefore, when the applied electric field changes slightly, the depletion layer capacitance changes suddenly or significantly. Therefore, a surface acoustic wave element with higher efficiency or sensitivity than that of a conventional monolithic structure can be obtained.

第3図はこの発明の他の実施例を示す断面図解図である
。この実施例では、n (p)形半導体層12が、n”
、(p”)形半導体[12aとその上に積層されるn 
(p)形半導体層12bとを含む。
FIG. 3 is an illustrative cross-sectional view showing another embodiment of the present invention. In this embodiment, the n (p) type semiconductor layer 12 is n”
, (p'') type semiconductor [12a and n layered thereon
(p) type semiconductor layer 12b.

そして、n (p)形半導体層L2bに、第4図で示す
ように、半導体層14に近づくにつれて太きくなる傾斜
不純物濃度分布が形成される。
Then, as shown in FIG. 4, a gradient impurity concentration distribution is formed in the n (p) type semiconductor layer L2b, which becomes thicker as it approaches the semiconductor layer 14.

そして、空乏層形成に寄与する範囲以外の半導体領域に
ついては、その比抵抗が大きいと損失が大きくなるので
、導電率を大きくするために、この実施例では、n (
p)形半導体層12に、n゛(p゛)形半導体Jti1
2aを設ける。また、アース電極を取り付ける必要があ
る場合、n (p)形半導体では、ショットキ接触とな
って好ましくないので、オーミック接触にするためにも
、このn”Cpl形半形体導体層12a効である。
Regarding the semiconductor region other than the range that contributes to the formation of a depletion layer, if the resistivity is large, the loss will be large, so in this example, in order to increase the conductivity, n (
p) type semiconductor layer 12, n゛(p゛) type semiconductor Jti1
2a is provided. Further, if it is necessary to attach a ground electrode, an n''Cpl type semi-shaped conductor layer 12a is effective in order to make an ohmic contact, since an n (p) type semiconductor causes a Schottky contact, which is undesirable.

さらに、この実施例では、半導体基板としてn” (p
” )形半導体を用いると、絶縁体層14の近傍の不純
物濃度の操作ができないので、n”(p”)形半導体層
12aの上にn (p)形半導体層12bとして、エピ
タキシャル層を成長させ、そこに不純物を注入しあるい
は拡散するようにする。
Furthermore, in this embodiment, the semiconductor substrate is n'' (p
If a ) type semiconductor is used, the impurity concentration near the insulator layer 14 cannot be controlled, so an epitaxial layer is grown as an n (p) type semiconductor layer 12b on the n''(p'') type semiconductor layer 12a. Then, impurities are implanted or diffused there.

この第3図実施例においても、急峻な不純物濃度勾配に
よって、n (p)形半導体領域12bに急峻なC−V
特性が得られ、したがって印加される電圧に対する空乏
層容量の変化の度合が非常に大きくなる。
In the embodiment shown in FIG. 3 as well, due to the steep impurity concentration gradient, a steep C-V
characteristics, and therefore the degree of variation of the depletion layer capacitance with respect to the applied voltage is very large.

第5図はこの発明の好ましい実施例としての音響電気コ
ンボルバの一例を示す図解図である。このコンボルバ1
00は先の第3図で示す表面弾性波素子10と同じモノ
リシック構造を有し、n゛(p゛)形半導体層112a
、n (1))形半導体層112b、絶縁体層114お
よび圧電体層116がこの順で積層される。圧電体層1
16の上には、信号人力用インクディジクル電極120
および参照信号人力用インクディジタル電極122が、
この圧電体層116の長さ方向(SAWの伝播方向)両
端に間隔を隔てて配置される。そして、これら2つのイ
ンクディジタル電極120および122の間には、ゲー
ト電極124が形成されるとともに、n” (p” )
形半導体層112aの下面には、アース電極126が形
成される。
FIG. 5 is an illustrative view showing an example of an acousto-electric convolver as a preferred embodiment of the present invention. This convolver 1
00 has the same monolithic structure as the surface acoustic wave device 10 shown in FIG.
, n (1)) type semiconductor layer 112b, insulator layer 114, and piezoelectric layer 116 are stacked in this order. Piezoelectric layer 1
On top of 16 is an ink disk electrode 120 for signal human power.
and reference signal manual ink digital electrode 122,
They are arranged at both ends of the piezoelectric layer 116 in the length direction (SAW propagation direction) at intervals. A gate electrode 124 is formed between these two ink digital electrodes 120 and 122, and an n''(p'')
A ground electrode 126 is formed on the lower surface of the shaped semiconductor layer 112a.

n (p)形半導体層112bには、先の第3図実施例
と同じように、第4図に示すような傾斜不純物濃度分布
を形成する。
In the n (p) type semiconductor layer 112b, a gradient impurity concentration distribution as shown in FIG. 4 is formed as in the previous embodiment of FIG.

ゲート電極124には、バイアス電圧が印加され、その
状態で2つの入力インクディジタル電極120および1
22からそれぞれ信号が人力されると、圧電体層116
としてのZnOに伝わる表面弾性波によって、絶縁体層
114とn” (p”)形半導体層112aとの間のn
 (p)形半導体層112bの空乏層容量が変化する。
A bias voltage is applied to the gate electrode 124, and in that state, the two input ink digital electrodes 120 and 1
When a signal is manually inputted from each of the piezoelectric layers 116 and 22, the piezoelectric layer 116
Due to the surface acoustic waves transmitted to ZnO as a
The depletion layer capacitance of the (p) type semiconductor layer 112b changes.

この空乏層容量の変化に応じた電圧が、ゲート電極12
2から結合コンデンサを通して取り出される。
A voltage corresponding to this change in depletion layer capacitance is applied to the gate electrode 12.
2 through a coupling capacitor.

なお、この実施例のように、圧電体層116としてZn
Oを用いると、セザワ波あるいはレーリー波で、電気機
械結合係数に2が大きくとれ、しかも非線形結合係数の
大きな圧電体層が実現でき、したがって帯域幅が広く大
きなりT積が得られる。
Note that, as in this embodiment, Zn is used as the piezoelectric layer 116.
When O is used, it is possible to obtain a large electromechanical coupling coefficient of 2 in Sezawa waves or Rayleigh waves, and also to realize a piezoelectric layer with a large nonlinear coupling coefficient, and therefore a wide bandwidth and a large T product can be obtained.

なお、インクディジタル電極20および22は、第6A
図〜第6D図に示すように、変形されてもよい。
Note that the ink digital electrodes 20 and 22 are connected to the sixth A
It may be modified as shown in FIGS. 6D to 6D.

第6A図の例では、圧電体層16の上面にインクディジ
クル電極−20(22)が形成され、このインタディジ
タル電極に対向して絶縁体層14の上面に対向電極28
が形成されている。
In the example of FIG. 6A, an ink disk electrode 20 (22) is formed on the top surface of the piezoelectric layer 16, and a counter electrode 28 is formed on the top surface of the insulator layer 14, facing this interdigital electrode.
is formed.

第6B図の例では、絶縁体層14の上面にインクディジ
タル電極20(22)が、そして圧電体層16の上面に
それに対向する対向電極28が形成される。
In the example shown in FIG. 6B, an ink digital electrode 20 (22) is formed on the upper surface of the insulating layer 14, and a counter electrode 28 is formed on the upper surface of the piezoelectric layer 16.

第6C図に示す例では、インクディジタル電極20(2
2)が絶縁体層14の上面に形成され、対向電極28が
半導体層12(12b)の上面に形成される。
In the example shown in FIG. 6C, the ink digital electrode 20 (2
2) is formed on the upper surface of the insulator layer 14, and the counter electrode 28 is formed on the upper surface of the semiconductor layer 12 (12b).

そして、第6B図あるいは第6C図に示す場合、第6D
図に示すように、対向電極28が省略されてもよい。
In the case shown in FIG. 6B or 6C, the 6D
As shown in the figure, the counter electrode 28 may be omitted.

このようなインタディジタル電極と対向電極との配置は
、半導体基板のカット角および表面弾性波の伝播方向に
応じて電気機械結合係数に2が大きくなる構造を適宜選
択してやればよい。いずれの場合も、対向電極28を設
けるときは、この対向電極28は少なくともインクディ
ジタル電極20(22)の真上あるいは真下に存在しな
ければならない。
The arrangement of the interdigital electrodes and the counter electrodes may be appropriately selected so that the electromechanical coupling coefficient is larger than 2 depending on the cut angle of the semiconductor substrate and the propagation direction of the surface acoustic wave. In either case, when the counter electrode 28 is provided, the counter electrode 28 must be present at least directly above or below the ink digital electrode 20 (22).

さらに、圧電体層16は、インクディジタル電極20あ
るいは22の少なくとも交差幅部分の真下あるいは真上
に位置する必要がある。
Furthermore, the piezoelectric layer 16 needs to be located directly below or directly above at least the crossing width portion of the ink digital electrode 20 or 22.

なお、上述の実施例ではいずれも傾斜不純物濃度分布の
例として超段階接合のように不純物濃度が指数関数的に
連続して漸増する場合について説明した。しかしながら
、これは、直線的に漸増する濃度分布や不連続に漸増す
る濃度分布あるいは段階的に漸増する濃度分布であって
もよいことは、勿論である。
In each of the above-described embodiments, the case where the impurity concentration gradually increases continuously in an exponential manner, such as in a super-step junction, has been described as an example of a gradient impurity concentration distribution. However, it goes without saying that this may be a concentration distribution that increases linearly, a concentration distribution that increases discontinuously, or a concentration distribution that increases gradually.

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

第1図はこの発明の一実施例を示す断面図解図である。 第2図は第1図実施例の不純物濃度分布を示す図である
。 第3図はこの発明の他の実施例を示す断面図解図である
。 第4図は第3図実施例の不純物濃度分布を示す図である
。 第5図はこの発明の好ましい実施例としての音9N、気
コンボルバの一例を示す斜視図である。 第6A図〜第6D図はインクディジタル電極とその関連
の対向電極の配置構造の他の例を示す要部図解図である
。 第7図はこの発明の背景となるエラステインクコンボル
バの一例を示す図解図である。 第8図はこの発明の背景となる分離媒質形コンボルバの
一例を示す図解図であ不。 第9図はこの発明の背景となるモノリシックコンボルバ
の一例を示す図解図である。 第xo向は第9図のモノリシックコンボルバの半導体層
の不純物濃度分布を示す図である。 図において、10は表面弾性波素子、12,112はn
 (p)形半導体層、12a、112aはn” (p”
 )形半導体層、12b、112bはn(p)形半導体
層、14,114は絶縁体層、16.116は圧電体層
、18は傾斜不純物濃度分布領域、20,22,120
,122はインタディジクル電極、28は対向電極、1
00は音響電気コンボルバ、124はゲート電極、12
6はアース電極を示す。 特許出願人 株式会社 村田製作所 代理人 弁理士 山 1) 義 人 (ほか1名) 第 1 図 第2図    1 DQn巧1八16
FIG. 1 is an illustrative cross-sectional view showing one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the impurity concentration distribution of the embodiment shown in FIG. FIG. 3 is an illustrative cross-sectional view showing another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing the impurity concentration distribution of the embodiment shown in FIG. FIG. 5 is a perspective view showing an example of a sound 9N and air convolver as a preferred embodiment of the present invention. 6A to 6D are principal part illustrative views showing other examples of the arrangement structure of ink digital electrodes and their related counter electrodes. FIG. 7 is an illustrative view showing an example of an elastane ink convolver, which is the background of the present invention. FIG. 8 is an illustrative view showing an example of a separation medium type convolver which is the background of the present invention. FIG. 9 is an illustrative diagram showing an example of a monolithic convolver which is the background of the present invention. The xo-th direction is a diagram showing the impurity concentration distribution of the semiconductor layer of the monolithic convolver of FIG. 9. In the figure, 10 is a surface acoustic wave element, 12 and 112 are n
The (p) type semiconductor layers 12a and 112a are n"(p"
) type semiconductor layer, 12b, 112b are n(p) type semiconductor layers, 14, 114 are insulator layers, 16, 116 are piezoelectric layers, 18 are gradient impurity concentration distribution regions, 20, 22, 120
, 122 is an interdigital electrode, 28 is a counter electrode, 1
00 is an acoustoelectric convolver, 124 is a gate electrode, 12
6 indicates a ground electrode. Patent applicant Murata Manufacturing Co., Ltd. Agent Patent attorney Yama 1) Yoshito (and 1 other person) Figure 1 Figure 2 1 DQn Takumi 1816

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 n(p)形半導体層、絶縁体層および圧電体層がこ
の順で積層的に形成され、前記圧電体層上に少なくとも
2個以上の電極が配置された表面弾性波素子において、 前記絶縁体層付近の前記n(p)形半導体層に、その絶
縁体層に近づくにつれて大きくなる不純物濃度分布を形
成したことを特徴とする、表面弾性波素子。 2 前記n(p)形半導体層はn^+(p^+)形半導
体領域とその上に形成されたn(p)形半導体領域とを
含み、前記n(p)形半導体領域に前記不純物濃度分布
を形成した、特許請求の範囲第1項記載の表面弾性波素
子。 3 前記n(p)形半導体領域はn(p)形エピタキシ
ャル層を含む、特許請求の範囲第2項記載の表面弾性波
素子。 4 前記圧電体層はZnOを含む、特許請求の範囲第1
項ないし第3項のいずれかに記載の表面弾性波素子。 5 前記絶縁体層は前記圧電体層と同じ材料で形成され
る、特許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれかに記
載の表面弾性波素子。 6 前記絶縁体層は前記n(p)形半導体層のための材
料の酸化物を含む、特許請求の範囲第1項ないし第4項
のいずれかに記載の表面弾性波素子。 7 前記電極がくし型構造を有することを特徴とする、
特許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれかに記載の
表面弾性波素子。 8 前記電極のうち少なくとも2個の電極の間の前記圧
電体層上にゲート電極が形成され、それによって音響電
気コンボルバとして構成された、特許請求の範囲第1項
ないし第5項のいずれかに記載の表面弾性波素子。
[Scope of Claims] 1. A surface elastic material in which an n(p) type semiconductor layer, an insulator layer, and a piezoelectric layer are formed in a laminated manner in this order, and at least two or more electrodes are arranged on the piezoelectric layer. A surface acoustic wave device, characterized in that the n(p) type semiconductor layer near the insulator layer has an impurity concentration distribution that increases as it approaches the insulator layer. 2 The n(p) type semiconductor layer includes an n^+(p^+) type semiconductor region and an n(p) type semiconductor region formed thereon, and the impurity is added to the n(p) type semiconductor region. The surface acoustic wave device according to claim 1, which has a concentration distribution. 3. The surface acoustic wave device according to claim 2, wherein the n(p) type semiconductor region includes an n(p) type epitaxial layer. 4. Claim 1, wherein the piezoelectric layer contains ZnO
The surface acoustic wave device according to any one of Items 1 to 3. 5. The surface acoustic wave device according to any one of claims 1 to 4, wherein the insulator layer is formed of the same material as the piezoelectric layer. 6. The surface acoustic wave device according to any one of claims 1 to 4, wherein the insulator layer contains an oxide of a material for the n(p) type semiconductor layer. 7. The electrode has a comb-shaped structure,
A surface acoustic wave device according to any one of claims 1 to 4. 8. According to any one of claims 1 to 5, wherein a gate electrode is formed on the piezoelectric layer between at least two of the electrodes, thereby being configured as an acoustoelectric convolver. The surface acoustic wave device described above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0276408A (en) * 1988-09-13 1990-03-15 Canon Inc Surface acoustic wave convolver

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JPH0276408A (en) * 1988-09-13 1990-03-15 Canon Inc Surface acoustic wave convolver

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