KR102345530B1 - 탄성파 장치 - Google Patents
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Abstract
스퓨리어스를 작게 할 수 있는 탄성파 장치를 제공한다.
고음속 부재(2), 탄탈산리튬으로 이루어지는 압전층(3), IDT 전극(4)이 적층되고, 고음속 부재(2)를 전파하는 벌크파의 음속이 압전층(3)을 전파하는 탄성파의 음속보다도 높으며, 고음속 부재(2)를 전파하는 빠른 횡파 벌크 음속 Vsub가, 하기의 식(1)로부터 구해지는 SH0모드의 음속 Vsh0과 SH0모드 이상의 음속을 가지는 스퓨리어스가 되는 모드의 음속 Vsp에 대하여, Vsh0≤Vsub≤Vsp인, 탄성파 장치(1).
고음속 부재(2), 탄탈산리튬으로 이루어지는 압전층(3), IDT 전극(4)이 적층되고, 고음속 부재(2)를 전파하는 벌크파의 음속이 압전층(3)을 전파하는 탄성파의 음속보다도 높으며, 고음속 부재(2)를 전파하는 빠른 횡파 벌크 음속 Vsub가, 하기의 식(1)로부터 구해지는 SH0모드의 음속 Vsh0과 SH0모드 이상의 음속을 가지는 스퓨리어스가 되는 모드의 음속 Vsp에 대하여, Vsh0≤Vsub≤Vsp인, 탄성파 장치(1).
Description
본 발명은 고음속 부재 상에 탄탈산리튬으로 이루어지는 압전층이 직접 또는 간접적으로 적층된 탄성파 장치에 관한 것이다.
종래, 탄탈산리튬으로 이루어지는, 얇은 압전층을 가지는 탄성파 장치가 제안되고 있다. 하기의 특허문헌 1에 기재된 탄성파 장치에서는 고음속 부재, 저음속막, 압전막 및 IDT 전극이 이 순서로 적층된다. 고음속 부재 및 저음속막을 사용함으로써 압전막에 탄성파를 가두는 것이 가능하다.
특허문헌 1에 기재된 탄성파 장치에서는 상기 적층 구조를 가지기 때문에, Q특성을 개선하는 것이 가능하다.
그러나 특허문헌 1에 기재된 탄성파 장치에서는 IDT 전극에 사용하는 금속의 밀도, 영률(Young's modulus), 막 두께에 따라서는 대역 밖에 스퓨리어스가 발생하는 경우가 있었다.
본 발명의 목적은 대역 밖 스퓨리어스가 작은 탄성파 장치를 제공하는 것에 있다.
본원의 제1 발명은 고음속 부재와, 상기 고음속 부재 상에 적층되고, 탄탈산리튬으로 이루어지는 압전층과, 상기 압전층 상에 마련된 IDT 전극을 포함하고, 상기 고음속 부재를 전파하는 벌크파의 음속이 상기 압전층을 전파하는 탄성파의 음속보다도 높으며, 상기 고음속 부재를 전파하는 빠른 횡파 벌크 음속 Vsub가, 하기의 식(1)로부터 구해지는 SH0모드의 음속 Vsh0과, SH0모드 이상의 음속을 가지는 스퓨리어스가 되는 모드의 음속 Vsp에 대하여, Vsh0≤Vsub≤Vsp인, 탄성파 장치이다.
식(1)에서, Vsh0 및 Vsp인 경우의 계수는 하기의 표 1에 나타내는 바와 같다.
본원의 제2 발명은 고음속 부재와, 상기 고음속 부재 상에 적층되고, 실리콘 산화물로 이루어지는 중간층과, 상기 중간층 상에 적층되고, 탄탈산리튬으로 이루어지는 압전층과, 상기 압전층 상에 마련된 IDT 전극을 포함하고, 상기 고음속 부재를 전파하는 벌크파의 음속이 상기 압전층을 전파하는 탄성파의 음속보다도 높으며, 상기 고음속 부재를 전파하는 빠른 횡파 벌크 음속 Vsub가 하기의 식(2)로부터 구해지는 SH0모드의 음속 Vsh0과, SH0모드 이상의 음속을 가지는 스퓨리어스가 되는 모드의 음속 Vsp에 대하여 Vsh0≤Vsub≤Vsp인, 탄성파 장치이다.
식(2)에서, Vsh0 및 Vsp인 경우의 계수는 하기의 표 2에 나타내는 바와 같다.
본원의 제1 및 제2 발명에 따르면, 대역 밖 스퓨리어스를 작게 할 수 있다.
도 1은, (a)는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면 단면도이고, (b)는 제1 실시형태에 따른 탄성파 장치의 평면도이다.
도 2는 제1 실시형태에 대한 실시예 1의 탄성파 장치와 비교예 1의 탄성파 장치의 임피던스 특성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면 단면도이다.
도 4는 제2 실시형태에 대한 실시예 2의 탄성파 장치와 비교예 2의 탄성파 장치의 임피던스 특성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면 단면도이다.
도 6은 제3 실시형태에 대한 실시예 3의 탄성파 장치와 실시예 2의 탄성파 장치의 임피던스 특성을 나타내는 도면이다.
도 2는 제1 실시형태에 대한 실시예 1의 탄성파 장치와 비교예 1의 탄성파 장치의 임피던스 특성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면 단면도이다.
도 4는 제2 실시형태에 대한 실시예 2의 탄성파 장치와 비교예 2의 탄성파 장치의 임피던스 특성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면 단면도이다.
도 6은 제3 실시형태에 대한 실시예 3의 탄성파 장치와 실시예 2의 탄성파 장치의 임피던스 특성을 나타내는 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명함으로써, 본 발명을 분명하게 한다.
한편, 본 명세서에 기재된 각 실시형태는 예시적인 것이며, 다른 실시형태 간에 구성의 부분적인 치환 또는 조합이 가능한 것을 지적해 둔다.
도 1(a)는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면 단면도이고, (b)는 그 평면도이다.
탄성파 장치(1)는 고음속 부재(2)로서 Si 지지 기판을 가진다. 고음속 부재(2) 상에 LiTaO3층인 압전층(3)이 적층된다. 압전층(3) 상에 IDT 전극(4) 및 반사기(5, 6)가 마련된다. 그로써, 탄성파 공진자가 구성된다.
IDT 전극(4)의 전극지 피치로 정해지는 파장을 λ로 했을 때에, 압전층(3)의 두께는 1λ 이하로 되어 있다. 이와 같은 상당히 얇은 압전층(3)이어도 고음속 부재(2) 상에 적층되어 있기 때문에, 탄성파를 압전층(3)에 가두는 것이 가능하다. 즉, 고음속 부재(2)는 Si와 같은 고음속 재료로 이루어진다. 고음속 재료를 전파하는 벌크파의 음속은 압전층(3)을 전파하는 탄성파의 음속보다도 높다. 따라서, 탄성파를 압전층(3)에 가두는 것이 가능하다.
IDT 전극(4) 및 반사기(5, 6)는 다양한 금속 혹은 합금으로 이루어진다. 이와 같은 금속으로는 Ni, Cr, Nb, Mo, Ru, W, Ir 및 이들 금속을 주체로 하는 합금으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 금속이 알맞게 사용된다. 그 경우에는 전기기계 결합 계수 및 Q값 쌍방을 높게 할 수 있다.
또한, IDT 전극(4) 및 반사기(5, 6)는 복수개의 금속막을 적층하여 이루어지는 적층 금속막이어도 된다. 이와 같은 적층 금속막에 사용되는 금속에 대해서도 특별히 한정되지 않고, 전술한 금속 외에 Ti, Al, Cu 등을 사용할 수 있다.
본 실시형태에서는 IDT 전극(4) 및 반사기(5, 6)는 압전층(3)과 반대 측, 즉 윗면 측으로부터 Ti/Mo/Ti가 이 순서로 적층된다.
탄성파 장치(1)의 특징은 고음속 부재(2)를 전파하는 빠른 횡파 벌크 음속 Vsub가, 하기의 식(1)로부터 구해지는 SH0모드의 음속 Vsh0과, SH0모드 이상의 음속을 가지는 스퓨리어스가 되는 모드의 음속 Vsp에 대하여, Vsh0≤Vsub≤Vsp인 것에 있다. Vsh0≤Vsub이기 때문에 또한 Vsub≤Vsp이기 때문에, SH0모드의 탄성파를 압전층(3)에 효과적으로 가둘 수 있고, 한편, 상기 스퓨리어스가 되는 파를 고음속 부재(2) 측으로 누설시킬 수 있다. 그로써, 스퓨리어스를 작게 할 수 있다.
본원 발명자는 상기 음속 관계를 충족시키는 데 있어서, 상술의 식(1)에서, Vsh0 및 Vsp인 경우의 계수를 하기 표 3에 나타내는 바와 같이 하면 되는 것을 발견했다.
SH0모드의 음속 Vsh0(㎞/초)은 압전층(3)의 막 두께 Tpiezo(λ) 및 제2 오일러 각 θ(°)와, IDT 전극(4)에서의 막 두께 Te(λ), 밀도 ρ(g/㎤) 및 영률 Y(㎬)로부터 산출할 수 있다. SH0모드보다 빠른 음속을 가지는 스퓨리어스 모드의 음속에 대해서도 마찬가지로 하여 구할 수 있다.
따라서, 상기와 같이 하여 구해지는 Vsh0 및 Vsp가 Vsh0≤Vsub≤Vsp가 되도록 표 3에 나타내는 계수를 이용함으로써, 스퓨리어스를 저감시킬 수 있다.
탄성파 장치(1)와 같이, 얇은 압전층(3)을 사용한 구조에서는 탄성파의 음향 에너지는 압전층(3) 및 IDT 전극(4)에 극도로 집중된다. 그 때문에, 압전층(3)에서 다양한 플레이트 모드(plate mode)가 발생할 수 있다. 통상 이들 중 하나의 플레이트 모드를 메인의 공진 모드로 이용한다. 본 실시형태에서는 SH0모드를 이용했다. 이 경우, 나머지 플레이트 모드는 모두 스퓨리어스가 된다. 따라서, 나머지 모드는 특성 열화의 원인이 되기 때문에 억제되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 다양한 플레이트 모드의 음속 의존성은 IDT 전극(4)의 구조, 압전층(3)에서의 커트 각 및 압전층(3)의 막 두께로 결정되고, 모드마다 다르다.
본원 발명자는 LiTaO3을 압전층(3)으로 사용하면서 SH0모드를 메인 모드로 이용하는 경우에 SH0모드보다 고속인 스퓨리어스가 되는 모드를, 고음속 부재(2)로서의 지지 기판 측으로 누설시키는 조건을 이하와 같이 하는 FEM(유한 요소법) 시뮬레이션에 의해 구했다.
전극지 피치로 정해지는 파장=1㎛
전극지 개수=무한 주기
듀티비=0.5
다음으로, 구체적인 실험예에 대해 설명한다.
상기 제1 실시형태의 탄성파 장치(1)의 실시예 1을 이하의 파라미터로 준비했다.
고음속 부재(2); Si로 이루어지는 지지 기판, 오일러 각은 (-45°, -54.7°, 60°).
압전층(3); 42° Y커트 X전파의 LiTaO3, 두께 0.2λ.
IDT 전극(4) 및 반사기(5, 6)의 적층 구조; 위로부터 Ti막/Mo막/Ti막의 적층 금속막, 두께는 Ti막=λ의 0.2%/Mo막=λ의 5.2%/Ti막=λ의 0.6%.
상기 실시예 1에서, 전술한 식(1)에 기초하여 SH0모드의 음속 Vsh0과 Vsp를 구했다. Vsh0=4319m/초이며, Vsp=5884m/초이다. 한편, Vsub=5844m/초이다.
한편, IDT 전극의 구성을 상방으로부터 순서대로 Ti막/Al막/Pt막을 적층하여 이루어지는 적층 금속막으로 하고, 상기 실시예 1과 공진 주파수가 가지런해지도록, 각 층의 두께를 Ti막=λ의 0.2%/Al막=λ의 5%/Pt막=λ의 2%로 하는 비교예 1을 계산했다. 비교예 1의 탄성파 장치에서의 SH0모드의 음속 Vsh0을 구한 바, Vsh0=4010m/초였다. 또한, Vsp=5727m/초였다.
상기 실시예 1 및 비교예 1의 탄성파 장치의 임피던스 특성을 도 2에 나타낸다. 도 2로부터 분명한 바와 같이, 모두 3700㎒ 부근에 SH0모드의 응답이 나타났고, 더욱이 5700㎒-6000㎒ 부근에 스퓨리어스가 나타났다. 이 스퓨리어스는 SH0모드 다음으로 빠른 음속을 가지는 모드이며, S0램파라고 부르는 모드이다.
도 2의 실선이 실시예 1의 결과를 나타내고, 파선이 비교예 1의 결과를 나타낸다. 실선과 파선을 비교하면 분명한 바와 같이, 실시예 1에서는 5700㎒-6000㎒ 부근에서의 스퓨리어스가 비교예 1의 경우에 비해 작아진 것을 알 수 있다.
이는 실시예 1에서는 Vsh0≤Vsub≤Vsp인 것에 의한다.
전술한 바와 같이, SH0모드나 S0램파 등의 플레이트 모드의 음속은 압전층(3)에서의 막 두께, 커트 각, IDT 전극의 막 두께, 밀도 및 탄성률(영률)에 의해 결정된다. 한편, 적층 금속막의 경우에는 각 금속층의 IDT 전극에 차지하는 체적비(體積比)로부터, 재료마다의 파라미터의 체적 평균을 이용하면 된다. 실용적으로는 IDT 전극의 테이퍼 각은 대부분의 경우 직각에 가깝고, 전극지 선폭은 일정하게 간주될 수 있다. 즉 체적비는 막 두께비로 대용되어도 된다. 여기서, 본 발명에서 계산된 음속과 실제 스퓨리어스의 위치로부터 추정되는 음속이 반드시 일치한다고는 할 수 없는 것에 유의해야 한다. 전자는 이상적 플레이트 모드의 음속으로서 지지 기판의 영향을 받지 않는 것임에 반해, 후자는 플레이트 모드와 지지 기판의 혼합적인 작용의 결과 생긴 것이기 때문이다.
상기 실시형태에서는 SH0모드를 이용하고, S0램파의 스퓨리어스가 작아진 것을 나타냈는데, 영향을 작게 할 수 있는 스퓨리어스는 S0램파에 한정되지 않는다.
또한, 상기 식(1)에서의 θ는 제2 오일러 각인데, 바람직하게는 제2 오일러 각 θ는 120°≤θ≤160°인 것이 바람직하다. 커트 각으로 표현하면, Y 커트 X전파에서, 커트 각은 -10° 이상, +65° 이하의 범위인 것이 바람직하다. 한편, 제2 오일러 각 θ는 θ=42°와 θ=132°는 등가이며, 본 발명에서는 이와 같은 등가인 제2 오일러 각이어도 된다.
도 3은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면 단면도이다. 탄성파 장치(11)에서는 고음속 부재(2)로서의 Si 지지 기판과 LiTaO3으로 이루어지는 압전층(3) 사이에 산화규소로 이루어지는 중간층(12)이 마련된다. 그 밖의 구조는 탄성파 장치(11)는 탄성파 장치(1)와 마찬가지이다.
산화규소로 이루어지는 중간층(12)을 전파하는 벌크파의 음속은 압전층(3)을 전파하는 벌크파의 음속보다 낮다. 한편, 중간층(12)의 재료는 산화규소에 한정되지 않고, 예를 들면, 산화규소에 소량의 불소, 탄소, 붕소, 질소, 수소를 첨가한 화합물이나, 산화규소를 주성분으로 하고, 실라놀기를 포함하는 재료를 들 수 있다. 또한, 중간층(12)은 저음속 재료로 이루어지는 복수개의 층을 가지는 다층 구조여도 된다. 복수개의 층 사이에 티탄이나 니켈 등으로 이루어지는 접합층을 포함해도 된다. 이 경우의 중간층(12)의 두께는 다층 구조 전체의 두께를 나타내는 것으로 한다.
제2 실시형태의 탄성파 장치(11)에서도 Vsh0≤Vsub≤Vsp로 되어 있기 때문에 스퓨리어스가 되는 모드를 작게 할 수 있다. 단, 적층 구조가 다르기 때문에 Vsh0 및 Vsp를 구하는 하기 식(2)에서의 계수는 하기의 표 4에 나타내는 바와 같다.
도 4는 제2 실시형태에 대한 실시예 2의 탄성파 장치와 비교예 2의 탄성파 장치의 임피던스 특성을 나타내는 도면이다.
실시예 2의 구성은 이하와 같다.
전극지 피치로 정해지는 파장=2㎛
전극지 개수=무한 주기
듀티비=0.5
고음속 부재(2); Si로 이루어지는 지지 기판, 오일러 각은 (0°, -45°, 30°).
중간층(12); SiO2막, 두께 0.2λ
압전층(3); 50° Y커트 X전파의 LiTaO3, 두께 0.2λ.
IDT 전극(4) 및 반사기(5, 6)의 적층 구조; Al막/Ru막, 막 두께 Al막=λ의 4%, Ru막=λ의 4%. 즉, IDT 전극(4)에서의 절대 막 두께는 파장의 λ의 8%인 것으로 했다.
상기 실시형태 2의 탄성파 장치에서의 Vsh0 및 Vsp는 상술한 식(2) 및 표 4로부터 이하와 같다.
Vsh0=3458m/초
Vsp=5640m/초
한편, Vsub는 5575m/초이다.
비교를 위해, 비교예 2의 탄성파 장치를 준비했다. 비교예 2에서는 IDT 전극 및 반사기의 적층 구조를 Al막/Ru막으로 하고, 막 두께를 Al막=λ의 4%/Ru막=λ의 6%로 했다. 그 밖의 구성은 실시예 2와 마찬가지로 했다.
비교예 2에서는 Vsh0=3259m/초이고, Vsp=5498m/초이다.
도 4의 실선이 실시예 2의 결과를 나타내고, 파선이 비교예 2의 결과를 나타낸다. 도 4로부터 분명한 바와 같이, 실시예 2 및 비교예 2에서 1800-2100㎒ 부근에 SH0모드의 응답이 나타났다. 그리고 2700-3000㎒ 부근에 S0모드의 스퓨리어스가 나타났다. 그리고 비교예 2에 비해, 실시예 2에 따르면, 이 스퓨리어스를 현저하게 작게 할 수 있는 것을 알 수 있다.
비교예 2에서는 Vsp≤Vsub로 되어 있다. 그 때문에 스퓨리어스가 갇혀서 큰 응답이 되어 나타났다.
상기와 같이, Ru와 같은 영률이 높은 전극 재료를 사용하여 고음속 부재와 압전층 사이의 바람직한 음속 관계를 충족시킨 경우에도 각 전극층의 막 두께비를 조정함으로써, 스퓨리어스를 효과적으로 작게 할 수 있는 것을 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면 단면도이다. 탄성파 장치(21)에서는 IDT 전극(4) 및 반사기(5, 6)와 압전층(3) 사이에 유전체층(22)이 마련된다. 이 유전체층(22)이 마련된 것을 제외하고는 탄성파 장치(21)는 탄성파 장치(11)와 동일한 구조를 가진다. 이와 같이, 본 발명에서는 IDT 전극(4)과 압전층(3) 사이에 유전체층(22)이 마련되어도 된다. 이와 같은 유전체층(22)의 재료로는 다양한 유전체를 사용할 수 있고, 특별히 한정되지 않는다. 다만, 바람직하게는 Al2O3, MgO, BeO, HfO2, AlN, SiN, TiN, ZrN, SiC, TiC, DLC, B4C, TiB2, ZrB2 및 NbB2로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 유전체가 사용된다. 이 경우에는 Q값을 한층 더 높일 수 있으면서 대역 밖 스퓨리어스를 한층 더 작게 할 수 있다.
이를 구체적인 실험예에 기초하여 설명한다.
도 6은 제3 실시형태에 대한 실시예 3의 탄성파 장치와 실시예 2의 탄성파 장치의 임피던스 특성을 나타내는 도면이다.
실시예 3에서는 유전체층(22)으로서 두께 0.015λ의 Al2O3막을 마련했다. 그 밖의 구성은 실시예 3의 탄성파 장치는 실시예 2의 탄성파 장치와 마찬가지로 했다.
도 6으로부터 분명한 바와 같이, 실시예 3에 따르면, 실시예 2보다 2700-3000㎒ 부근에 나타나는 스퓨리어스를 더 작게 할 수 있는 것을 알 수 있다.
상기 제1~제3 실시형태에서는 고음속 부재(2)로서 Si 지지 기판을 사용했는데, Si에 한정되지 않고, 다른 고음속 재료를 사용해도 된다. 즉, LiTaO3을 전파하는 탄성파의 음속보다도 전파하는 벌크파의 음속이 높은 다양한 고음속 재료를 사용할 수 있다.
고음속 부재(2)는 Si 지지 기판이었지만, 게르마늄, 갈륨, 나이트라이드 및 실리콘카바이드 등의 다른 반도체를 주체로 하는 것이어도 된다. 반도체의 경우, 생산성을 높일 수 있다.
또한, 고음속 부재(2)는 수정, 스피넬, 알루미나 또는 다이아몬드 등의 유전체를 주체로 하는 것이어도 된다. 그 경우에는 저항손을 작게 할 수 있다.
상기 고음속 재료로 이루어지는 고음속 부재(2)를 지지하는 지지 기판이 더 포함되어도 된다. 즉, 고음속 부재(2)는 지지 기판을 겸용하지 않아도 된다.
더욱이, 제3 실시형태에서의 유전체층(22)은 IDT 전극(4)의 전극지의 하방뿐만 아니라 전극지 사이의 갭에 이르도록 마련되어도 된다. 또한, 압전층(3) 윗면의 전체 면을 덮도록 유전체층(22)이 마련되어도 된다.
본 발명의 탄성파 장치에서는 IDT 전극을 덮도록 보호막이 마련되어도 된다. 이와 같은 보호막을 마련함으로써, 외부 환경으로부터의 보호를 도모할 수 있다. 또한, 보호막에 의한 질량 부가에 의해 주파수 특성을 조정할 수도 있다. 이와 같은 보호막으로는 다양한 유전체를 사용할 수 있다.
제2 실시형태의 탄성파 장치(11)에서는 저음속막인 중간층(12)보다 횡파 음향 임피던스가 높은 고음향 임피던스층이, Si 지지 기판으로 이루어지는 고음속 부재(2)와 중간층(12) 사이에 마련되어도 된다. 그 경우에는 Q값을 한층 더 높일 수 있다. 이와 같은 고음향 임피던스층을 구성하는 재료는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 질화알루미늄(AlN), 실리콘 질화물(SiNx), 하프늄 질화물(HfN), 오산화탄탈(Ta2O5), 하프늄 산화물(HfOx) 및 다이아몬드 라이크 카본(DLC) 등이 알맞게 사용된다. 그 경우, Q값을 한층 더 높일 수 있다.
한편, 중간층(12)은 산화규소로 이루어지는데, 불소, 보론 및 질소 등의 원자가 함유되어도 된다. 그로써 온도 특성을 개선시킬 수 있다.
1, 11, 21: 탄성파 장치 2: 고음속 부재
3: 압전층 4: IDT 전극
5, 6: 반사기 12: 중간층
22: 유전체층
3: 압전층 4: IDT 전극
5, 6: 반사기 12: 중간층
22: 유전체층
Claims (4)
- 고음속 부재와,
상기 고음속 부재 상에 적층되고, 탄탈산리튬으로 이루어지는 압전층과,
상기 압전층 상에 마련된 IDT 전극을 포함하며,
상기 고음속 부재를 전파하는 벌크파의 음속이 상기 압전층을 전파하는 탄성파의 음속보다도 높고,
상기 고음속 부재를 전파하는 빠른 횡파 벌크 음속 Vsub가 하기의 식(1)로부터 구해지는 SH0모드의 음속 Vsh0과, SH0모드 이상의 음속을 가지는 스퓨리어스가 되는 모드의 음속 Vsp에 대하여, Vsh0≤Vsub≤Vsp인, 탄성파 장치.
식(1)에서, Vsh0 및 Vsp인 경우의 계수는 하기의 표 1에 나타내는 바와 같고, Tpiezo(λ)는 상기 압전층의 막 두께이며, θ(°)는 상기 압전층의 제2 오일러각이고, Te(λ)는 상기 IDT 전극의 막 두께이며, ρ(g/㎤)는 상기 IDT 전극의 밀도이고, Y(GPa)는 상기 IDT 전극의 영률이다.
[표 1]
- 고음속 부재와,
상기 고음속 부재 상에 적층되고, 실리콘 산화물로 이루어지는 중간층과,
상기 중간층 상에 적층되고, 탄탈산리튬으로 이루어지는 압전층과,
상기 압전층 상에 마련된 IDT 전극을 포함하고,
상기 고음속 부재를 전파하는 벌크파의 음속이 상기 압전층을 전파하는 탄성파의 음속보다도 높으며,
상기 고음속 부재를 전파하는 빠른 횡파 벌크 음속 Vsub가 하기의 식(2)로부터 구해지는 SH0모드의 음속 Vsh0과, SH0모드 이상의 음속을 가지는 스퓨리어스가 되는 모드의 음속 Vsp에 대하여, Vsh0≤Vsub≤Vsp인, 탄성파 장치.
식(2)에서, Vsh0 및 Vsp인 경우의 계수는 하기의 표 2에 나타내는 바와 같고, Tpiezo(λ)는 상기 압전층의 막 두께이며, θ(°)는 상기 압전층의 제2 오일러각이고, Te(λ)는 상기 IDT 전극의 막 두께이며, ρ(g/㎤)는 상기 IDT 전극의 밀도이고, Y(GPa)는 상기 IDT 전극의 영률이다.
[표 2]
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 탄탈산리튬의 커트 각이 Y커트 X전파에서 -10°~ +65°의 범위 내에 있는, 탄성파 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 IDT 전극과 상기 압전층 사이에 Al2O3, MgO, BeO, HfO2, AlN, SiN, TiN, ZrN, SiC, TiC, DLC, B4C, TiB2, ZrB2 및 NbB2로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 유전체가 배치되는, 탄성파 장치.
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |