TWI231647B - Device of a layered SAW SFIT filter - Google Patents

Description

1231647 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種表面聲波元件，特別是指一種層狀 斜交指叉式表面聲波元件。 5 【先前技術】 由於表面聲波元件（Surface Acoustic Wave Device，SAW Device)具有輕薄短小、成本低、損耗低、Q值高等各項優點， 因此被大量運用在手機、無線電話、呼叫器、基地台、汽車 遙控器、電視機、纜線數據機等各項通訊相關產品；成為目 前無線通訊系統、衛星通訊系統、光通訊系統等各類通訊系 統中，不可或缺的關鍵零組件之一。隨著新一代通訊系統之 來臨，高傳輸速度及大資料傳輸量之需求備受重視，要如何 提升表面聲波元件之頻寬成為目前最主要的研究課題之一。 般如表面聲波渡波器等之表面聲波元件，其最大頻寬 約只能達中心頻率之2〇%，面對未來各種通訊系統將不敷使 用於疋，如圖1及圖2所示，一種斜交指又式表面聲波元 牛在近年來備文重視，該斜交指叉式表面聲波元件9是在 ，1電材料93之表面上形成兩斜交指又式電極璋％，該等 j ”私又式電極埠94具有兩對斜交指叉式電極941。各該斜 料又式電極941具有一匯流條942，以及複數由該匯流條 之側邊向對應之另一斜交指又式電極941，之匯流條 交於方向延伸之電極條943，該電極條州與對應之另一斜 =曰又式電極941，之電極條州，彼此交錯間隔排列，且各該 电極條943、943， 伸方向分別與其所連接之匯流條942、 1231647 942之縱長方向呈—非直角之角度。各該斜交指又式電極埠 94的斜交指又式電極941、941，其中之一斜交指又式電極941 與一電路（圖未示）電性連接，另一斜交指叉式電極941，則接 地，藉由斜交指又式電極941與941，間產生電位i，使該壓 電材料93表面產生所需特定頻率之表面波。 上述之斜交指又式表面聲波元件9的優點主要在於依其 所設計之渡波器能形成的最大頻寬可為中心頻率之5〇%，: 可作為寬職波器來使用。圖3則顯示另—型態之斜交指又 式表面聲波元件9。 然而，如圖4所示，當濾波器的頻寬設計較大時，上述 的斜交指又式表面聲波元件9便會因本身阻抗之因素，導致 其頻率響應出現通帶（pass band)傾斜的現象，❿為斜交指叉 式表面聲波元件之一大缺點，故將傾斜之通帶平坦化便為目 則主要之研究課題。以下在介紹現今能將通帶加以平坦化之 一種方式’其分別為（1 )如圖5所示之並聯電感95方式， (2)如圖6所示之電極對數加權方式，及（3)如圖7所示 之交又長度加權方式。其中並聯電感方式容易造成不必要之 損失，使得元件之插入損失變A ;電極對數加權方式則容易 造成通帶之漣波（ripples)效應變大；而交又長度加權方式雖 然為目前最常用之方式，但由於交又長度變化之精確度要求 極高，過程中需依賴昂貴的電子束曝光機，導致設計與生產 成本大幅提高。此外，利用電極對數加權方式或者交叉長度 加權方式來設計斜交指又式表面聲波元件9時，由於需要反 覆汁算之繁雜過程，導使設計時間十分冗長。因此目前急需 1231647 提供一能有效將通帶平坦化、且較簡便於元件之設計與製作 的方式。 【發明内容】 本發明之主要目的是在提供一種能將通帶平坦化之層 5 狀斜交指叉式表面聲波元件。 本發明之另一目的是在提供一種利用機電耦合係數之 頻散效應來控制通帶傾斜狀態之層狀斜交指叉式表面聲波 元件。 本發明之又一目的是在提供一種能提高中心頻率之層 10 狀斜交指叉式表面聲波元件。 本發明之再一目的是在提供一種能使通帶頻寬增加之 層狀斜交指叉式表面聲波元件。。 本發明之層狀斜交指叉式表面聲波元件包括一基底材 料層、一位於該基底材料層上之壓電薄膜層，以及一對形成 15 於該壓電薄膜層遠離該基底材料層之表面上的斜交指叉式 電極埠。 本發明另一態樣之層狀斜交指叉式表面聲波元件包括 一基底材料層、一位於該基底材料層上之壓電薄膜層’以及 一對形成於該壓電薄膜層鄰接該基底材料層之介面上的斜 20 交指叉式電極埠。 本發明之功效在於使該層狀斜交指叉式表面聲波元件 之通帶平坦化、通帶頻寬加大，並具有提高中心頻率之特 性；且更進一步地可控制並設計出特定之頻寬大小以及通帶 傾斜狀態。 1231647 【實施方式】 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效，在以 下配合參考圖式之五較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的 明白。在提出詳細說明之前，要注意的是，在以下的敘述中， 5 類似的元件是以相同的編號來表示。 如圖8及圖9所示，本發明層狀斜交指叉式表面聲波元 件1之第一較佳實施例是一具有通帶平坦化功效的寬頻濾波 器，該層狀斜交指叉式表面聲波元件1包括一基底材料層2、 一形成於該基底材料層2上之壓電薄膜層3，以及形成於該 10 壓電薄膜層3上之兩斜交指叉式電極璋4。該壓電薄膜層3 具有一遠離該基底材料層2之表面31，而該基底材料層2則 具有一鄰接該壓電薄膜層3之介面23。在本實施例中，該等 斜交指叉式電極埠4形成於該表面31上。各該斜交指叉式 電極埠4具有兩形成於該表面31上之相對之斜交指叉式電 15 極41，各該斜交指叉式電極41具有一匯流條42，以及複數 由該匯流條42之一側邊向對應之另一斜交指叉式電極41’之 匯流條42’方向延伸之電極條43,該電極條43與對應之另一 斜交指叉式電極41’之電極條43’彼此交錯間隔排列，且各該 電極條43、43’之延伸方向分別與其所連接之匯流條42、42’ 20 之縱長方向呈一非直角之角度。 該基底材料層2能以矽晶（Silicon)、碳原子所組成之鑽 石（Diamond)、藍寶石（Sapphire)、石申化鎵（GaAs)、銳酸鋰 (LiNb03)、组酸鋰（LiTa〇3)、玻璃（Glass)，以及石英（Quartz) 等其中之一材質形成。而該壓電薄膜層3則能以氮化鋁 1231647 (AIN)、氧化鋅（ZnO)、鈮酸鋰（LiNb03)、钽酸鋰（LiTa03)，以 及鍅鈦酸鉛（PZT)等其中之一材質形成。 該等斜交指叉式電極埠4是由金屬鋁（Α1)以舉離製程 (lift-off)或蝕刻製程形成於該壓電薄膜層3上遠離該基底材 5 料層2之表面31上，但並不以此為限，該等斜交指叉式電 極埠4亦能形成於該基底材料層2鄰近該壓電薄膜層3之介 面23上，也就是形成於該壓電薄膜層3與該基底材料層2 之間。 本實施例之第一態樣的該層狀斜交指叉式表面聲波元 10 件1之基底材料層2為矽晶，而該壓電薄膜層3為氮化鋁， 且該等斜交指叉式電極埠4形成於該壓電薄膜層3遠離該基 底材料層2之表面31上，在此稱此第一態樣之層狀斜交指 叉式表面聲波元件1具有SFIT/AIN/Silicon之層狀結構。如 圖10所示，由於該SFIT/AIN/Silicon層狀結構的機電耦合係 15 數（electromechanical coupling coefficient)之頻散關係，呈現 機電耦合係數隨著頻率與氮化鋁所形成之壓電薄膜層3的厚 度之積增加而變大之趨勢，因此該具有SnT/AiN/Silicon層 狀結構之層狀斜交指叉式表面聲波元件1便可利用機電耦合 係數之頻散效應（dispersion relation)，將原本斜交指叉式表面 20 聲波元件之通帶傾斜現象平坦化。 在此第一態樣中，該以氮化鋁所形成之壓電薄膜層3之 尽度為1 μιη ’而該兩斜交指叉式電極埠4之設計參數對照示 意圖如圖11所示，其設計參數則如下表1所列： 1231647 表1 斜交指叉式電極埠 參數尺寸 最小設計波長（xmin) 20 μχη 最大設計波長（Xmax) 34 μνη 輸入端對數（NinpUt) 40對 輸出端對數（Output) 50對 波傳距離（D) 2728.5 μηι 交叉長度（W) 5000 μιη 最大傾斜角度（〇0 4.04 度 如圖12所示，實線代表該具有SFIT/AIN/Silicon層狀結 構之層狀斜交指叉式表面聲波元件1，存在頻散效應時的頻 5 率響應；而虛線則代表具有相同設計參數之層狀斜交指叉式 表面聲波元件1 ，但不考慮其層狀結構SFIT/AIN/Silicon之 頻散效應時的頻率響應，其結果如同傳統斜交指叉式表面聲 波元件9(見圖1及圖2)，其頻率響應呈現通帶傾斜現象。相 對於不考慮層狀結構頻散效應的層狀斜交指叉式表面聲波 10 元件1之通帶所呈現-6dB/100MHz之傾斜斜率，該通帶呈現 -0.8dB/100MHz之傾斜斜率的層狀斜交指叉式表面聲波元件 1明顯地因其所具有SFIT/AIN/Silicon層狀結構的頻散效 應，而獲得通帶平坦化之功效。 本實施例之第二態樣的該層狀斜交指叉式表面聲波元 15 件1與上述第一態樣大致相同，其差異處在於，在此第二態 樣中，該壓電薄膜層3是改以氧化鋅之材質形成，而使得該 1231647 層狀斜交指叉式表面聲波元件1具有SFIT/ZnO/Silicon之層 狀結構。如圖13所示，該SFIT/ZnO/Silicon層狀結構第一模 態（1 st mode)之機電耦合係數頻散關係，在頻率與氧化鋅所形 成之壓電薄膜層3的厚度之積約小於2000 m/s前 5 ^ 2000 ，呈現機電耦合係數隨著頻率與氧化鋅形成 之壓電薄膜層3的厚度之積增加而變大的趨勢。因此該具有 SFIT/ZnO/Silicon層狀結構之層狀斜交指叉式表面聲波元件 1便同樣可利用機電耦合係數之頻散效應將通帶傾斜現象平 坦化。 馨 10 在此第二態樣中，該以氧化鋅所形成之壓電薄膜層3之 厚度為2/mi，而該兩斜交指叉式電極埠4之設計參數對照示 意圖如圖11所示，設計參數則如下表2所列： 表2 斜交指叉式電極埠 參數尺寸 最小設計波長（Xmin) 8 μνα 最大設計波長（Xmax) 12.8 μιη 輸入端對數（Ninput) 40對 輸出端對數（Output) 32對 波傳距離（D) 900 μνα 交叉長度（W) 2000 μνα 最大傾斜角度（〇〇 2.76 度 如圖14所示，實線代表該具有SFIT/ZnO/Silicon層狀結 11 15 1231647 構之層狀斜交指又式表面聲波元件1存在頻散效應時的頻率 響應；而虛線則代表具有相同設計參數之層狀斜交指叉式表 面聲波元件1 ，但不考慮其層狀結構SFIT/ZnO/Silicon之頻 5 10 散效應時的頻率響應，其結果如同傳統斜交指叉式表面聲波 元件9(見圖1及圖2) ’其頻率響應呈現通帶傾斜現象。相對 於不考慮層狀結構頻散效應的層狀斜交指叉式表面聲波元 件1之通帶所呈現-7dB/220MHz之傾斜斜率，該通帶呈現 2·5dB/200MHz之傾斜斜率的層狀斜交指叉式表面聲波元件 1 ’不僅明顯地因其所具有之SFIT/ZnO/Silicon層狀結構的頻 散效應，而獲得通帶平坦化之功效，甚至更出現將通帶傾斜 現象矮正過多之現象，進而得以供應用於特殊用途之表面I 波元件中。 如圖15所示，本發明層狀斜交指又式表面聲波元件1 之第二較佳實施例與上述第一較佳實施例大致相同，而其才目 15 異處在於，在本實施例中，該等斜交指又式電極埠4是形< 於在該基底材料層2鄰接該壓電薄膜層3之該介面23上 在本實施例中該基底材料層2是由石夕晶製成，而該壓電、薄_ 層3則是以氧化鋅製成，使得該層狀斜交指又式表面聲波一' 件1具有ZnO/SFIT/Silicon之層狀結構。 2〇 如圖16所示，該ZnO/SFIT/Silicon層狀結構之第零模兒 (0th mode)及第一模態（1st mode)之機電耦合係數頻散關係， 皆有機電耦合係數隨頻率與氧化鋅所形成之壓電薄膜層3

球、J 厚度之積增加而變大的區段，因此設計適當氧化鋅所形成之 壓電薄膜層3的厚度，並使該層狀斜交指又式表面聲波元件 12 1231647 1之工作頻率與氧化鋅形成之壓電薄膜層3的厚度之積落入 此些範圍内時，便能使該具有ZnO/SFIT/Silicon層狀結構之 層狀斜交指叉式表面聲波元件1具有通帶平坦化之功效。 如圖17及圖18所示，本發明層狀斜交指叉式表面聲波 5 元件1之第三較佳實施例與上述第一較佳實施例大致相同， 同樣是一具有通帶平坦化功效的寬頻濾波器；而其與上述第 一較佳實施例之不同處在於，在本實施例中，該層狀斜交指 叉式表面聲波元件1更具有高中心頻率的特點。該層狀斜交 指叉式表面聲波元件1包括一基層5、一形成於該基層5上 10 之基底材料層2、一形成於該基底材料層2上之壓電薄膜層 3，以及一對形成於該壓電薄膜層3上之斜交指叉式電極埠 4。該壓電薄膜層3具有一遠離該基底材料層2之表面31， 而該基底材料層2則具有一鄰接該壓電薄膜層3之介面23。 各該斜交指叉式電極埠4與上述第一較佳實施例相同，均形 15 成於該表面31上且具有兩相對之斜交指叉式電極41，且各 該斜交指叉式電極41同樣具有一匯流條42，以及複數由該 匯流條42之一側向外延伸之電極條43。 該基層5是以石夕晶製成’其作用是用於支承該基底材料 層2以及該壓電薄膜層3，特別當該基底材料層2所使用之 20 材質成本較高，或受限於特定之製程，而需以薄膜形式成型 時，能藉由該基層5達到支撐其上包含該等斜交指叉式電極 埠4、該基底材料層2以及該壓電薄膜層3之層狀結構，故 該基層5並非本發明之必要元件，且材質也並非以矽晶為 限，其他如砷化鎵等具有支承結構之效果的材料均能加以替 13 1231647 代。在本實施例中，該基底材料層2為一鑽石膜，該壓電薄 膜層3則同樣是以氧化鋅製成，因此該層狀斜交指叉式表面 聲波元件1具有SFIT/ZnO/Diamond/Silicon之層狀結構。 如圖 19 所示，該 Sm7(0001)ZnO/Diamond/Silicon 層狀 5 結構之機電耦合係數頻散關係，其第一模態（1st mode)之機電 耦合係數在頻率與氧化辞形成之壓電薄膜層3的厚度之積在 900 m/s〜1200 m/s 之範圍内（900m/sS#Zw<1200m/s)，以及在 大於1400 m/s後（y/^okl400m/s)，均呈現機電耦合係數隨著 頻率與氧化鋅所形成之壓電薄膜層3的厚度之積增加而變大 0 之趨勢。因此該具有 SFIT/(0001)ZnO/Diamond/Silicon 層狀 結構之層狀斜交指又式表面聲波元件1同樣可藉由機電耦合 係數之頻散效應將通帶傾斜現象加以平坦化。 另外’由於鑽石為高楊氏係數、高硬度的材料，因此該 以鑽石膜為材質所形成之基底材料層2亦具有高表面波波速 5 之優點。如圖所示，從該（〇〇〇i)ZnO/Diamond/Silicon層 狀結構的第零模態（0th mode)與第一模態（1st mode)表面波波 速之頻散關係可知’該層狀結構之第零模態的表面波波速可 高達6000 m/s以上，約為一般壓電材料表面波波速之2倍， 吕亥層狀結構之第一模態的表面波波速更高達1〇〇〇〇 m/s以 〇 上’為一般壓電材料表面波波速之2至3倍，因此該具有以 鑽石膜為材質形成該基底材料2之層狀斜交指叉式表面聲波 元件1能直接藉由波速增加的效果，將其中心頻率提高2至 3 倍。由上述可知’該具有 SFIT/(0001)ZnO/Diamond/Silicon 層狀結構之層狀斜交指又式表面聲波元件丨，除了具有平坦 14 1231647 化通帶之優點外，還具有將中心頻率提高之效能。 如圖21所示，本發明層狀斜交指叉式表面聲波元件i 之第四較佳實施例與上述第三較佳實施例大致相同，而其相 異處在於，在本實施例中，該等斜交指叉式電極埠4是形成 5 於在該基底材料層2鄰接該壓電薄膜層3之該介面23上。 在本實施例中，該基層5是由矽晶製成，該基底材料層2則 是以鑽石之材質形成，而該壓電薄膜層3則是以氧化辞之材 質形成，使得該層狀斜交指叉式表面聲波元件1具有 (0001)ZnO/SFIT/Diamond/Silicon 之層狀結構。 1〇 如圖 22 所示，該（0001)ZnO/SFIT/Diamond/Silicon 層狀 結構之機電耦合係數頻散關係，不論是第零模態（〇th mode) 或第一模態（1st mode)皆存在機電耦合係數隨頻率與氧化鋅 所形成之壓電薄膜層3的厚度之積增加而變大之區段，因此 設計適當氧化鋅所形成之壓電薄膜層3的厚度，並使該層狀 15 斜交指叉式表面聲波元件1之工作頻率與氧化鋅形成之壓電 薄膜層3的厚度之積落入此些範圍内時，便能使該具有 (0001)ZnO/SFIT/Diamond/Silicon層狀結構之層狀斜交指叉 式表面聲波元件1具有通帶平坦化之功效。 如圖23、圖24所示，本發明層狀斜交指叉式表面聲波 20 元件1之第五較佳實施例則是一通帶頻寬加大的表面聲波濾 波器，該層狀斜交指叉式表面聲波元件1與上述第一較佳實 施例大致相同，同樣包括一以矽晶為材質製成之基底材料層 2、一以氮化銘之材質形成於該基底材料層2上之壓電薄膜 層3，以及以鋁金屬形成於該壓電薄膜層3上之兩斜交指叉 1231647 式電極琿4。該等斜交指叉式電極璋4具有兩相對之斜交指 叉式電極41，各該斜交指叉式電極41具有一匯流條42，以 及複數由該匯流條42之一側向外延伸之電極條43。 如圖25所示，由於該以氮化鋁形成之壓電薄膜層3的 5 表面波波速較該以矽晶形成之基底材料層2的表面波波速 快，因此該SFIT/AIN/Silicon層狀結構的表面波波速，在頻 率與氮化鋁形成之壓電薄膜層3的厚度之積約大於1000 m/s 後（y^w2l000m/s)，便呈現表面波波速隨著頻率與氮化鋁所 形成之壓電薄膜層3的厚度之積增加而變大之趨勢，因此該 10 具有SFIT/AIN/Silicon層狀結構之層狀斜交指叉式表面聲波 元件1便因上述的速度頻散關係而使其通帶頻寬增加。 在本實施例中，該以氮化鋁所形成之壓電薄膜層3之厚 度為3 /πή ’’該兩斜交指叉式電極淳4之設計參數對照不意 圖如圖11所示，設計參數則如下表3所列： 15 表3 斜交指叉式換能器 參數尺寸 最小設計波長（Xmin) 8.4 μιη 最大設計波長（Xmax) 10.4 /xm 輸入端對數（Ninput) 40對 輸出端對數（N_put) 50對 波傳距離（D) 834.6 μιη 交叉長度（W) 1000 μιη 最大傾斜角度（c〇 2.89 度 1231647 5 10 15 20

如圖26所示，實線代表上述具有SFIT/AIN/Silicon層狀 結構之層狀斜交指又式表面聲波元件1，存在頻散效應時的 頻率響應；而虛線則代表具有相同設計參數之層狀斜交指叉 式表面聲波元件1，但不考慮其層狀結構SFIT/AIN/Silicon 之頻散效應時的頻率響應，其結果如同傳統斜交指叉式表面 聲波元件9(見圖1及圖2)的頻率響應。相對於不考慮層狀結 構頻散效應的層狀斜交指叉式表面聲波元件1之通帶頻寬， 該層狀斜交指又式表面聲波元件1之通帶3dB頻寬能增加 7MHz左右。由於該形成基底材料層2之矽晶的表面波波速 相較於該形成壓電薄膜層3之氮化鋁的表面波波速約只慢 900 m/s ’因此該具有SFIT/AIN/Silicon層狀結構之層狀斜交 指叉式表面聲波元件1之通帶頻寬增加效應並不明顯，但竞 該基底材料層2與該壓電薄膜層3是選用表面波波速差異幸 =之另兩種材貝搭配，且該基底材料層2的表面波波速較拿 壓=膜層3的表面波波速慢，將能使得該層狀結構之層乐

斜又^又式表面聲波元件1之通帶頻寬增加效應更為明顯c ^ 述本發明應用層狀壓電介質之機電辆合係數步 人孫:&吏4層狀斜交指叉式表面聲波元件1藉由該機電表 b係數隨頻率姆 聲波元件 9而加大之趨勢，將該層狀斜交指叉式表3 速度頻j i之通帶傾斜現象平坦化；並應用層狀壓電介質$ _政政應，使該層狀斜交指又式表面聲波元件1藉由言; . 9加而加大之趨勢，增加該層狀斜交指叉式表3 聲波元件] ^ _ 又通f 3dB頻寬。故各種層狀壓電介質凡具有來 電麵合係數隨解增加而加大之H段，或者相位速度隨頻与 17 1231647 增加而加大之區段，皆能應用於本發明層狀斜交指叉式表面 聲波元件1中，使違層狀斜父指又式表面聲波元件1具有通 帶平坦化、通帶頻寬加大之功效；並可具有提高中心頻率之 特性；且更進一步地可控制並設計出特定之頻寬大小以及通 5 帶傾斜狀態。 惟以上所述者，僅為本發明之五較佳實施例而已，當不 能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範 圍及發明說明書内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍 屬本發明專利涵蓋之範圍内。 10 【圖式簡單說明】 圖1是一傳統斜交指叉式表面聲波元件之一平面圖； 圖2是沿圖1中之IMI剖線的一剖面圖； 圖3是另一傳統斜交指叉式表面聲波元件之一平面圖； 圖4是該傳統斜交指叉式表面聲波元件之一插入損失與 15 頻率關係圖； 圖5是該傳統斜交指叉式表面聲波元件之一示意圖，說 明該傳統斜交指又式表面聲波元件並聯一電感； 圖ό是又一傳統斜交指又式表面聲波元件之一示意圖， 說明該斜交指又式表面聲波元件之電極條對數加權的態樣； 20 圖7是再一傳統斜交指又式表面聲波元件之一示意圖， 說明該斜交指又式表面聲波元件之電極條交又長度加權的 態樣； 圖8是本發明層狀斜交指又式表面聲波元件之第一較佳 實施例的一平面圖； 18 1231647 圖9是沿圖8中之IX-ΙΧ剖線的一剖面圖； 圖10是該第一較佳實施例之第一態樣的一機電偶合係 數與頻率和壓電薄膜層厚度積關係圖； 圖11是兩斜交指又式電極埠之設計參數的一對照示意 圖； 圖12是該第一較佳實施例之第一態樣的一插入損失與 頻率關係圖； 圖13是該第一較佳實施例之第二態樣的一機電偶合係 數與頻率和壓電薄膜層厚度積關係圖； ίο 15

圖14是該第一較佳實施例之第二態樣的一插入損失與 頻率關係圖； 圖15是本發明層狀斜交指叉式表面聲波元件之第二較 佳實施例的一剖面圖； 圖16是該第二較佳實施例之一機電偶合係數與頻率和 壓電薄膜層厚度積關係圖； 圖17是本發明層狀斜交指叉式表面聲波元件之第三較 佳實施例的一平面圖； 圖18是沿圖16中之XVIII-XVIII剖線的一剖面圖； 圖19是該第三較佳實施例之一機電偶合係數與頻率和 壓電薄膜層厚度積關係圖； 圖20是該第三較佳實施例之一相位速度與頻率和壓電 薄臈層厚度積關係圖； 圖21是本發明層狀斜交指叉式表面聲波元件之第四較 佳實施例的一剖面圖； 19 1231647 圖22是該第四較佳實施例之一機電偶合係數與頻率和 壓電薄膜層厚度積關係圖； 圖23是本發明層狀斜交指叉式表面聲波元件之第五較 佳實施例的一平面圖； 5 圖24是沿圖23中之XXIV-XXIV剖線的一剖面圖； 圖25是該第五較佳實施例之一相位速度與頻率和壓電 薄膜層厚度積關係圖；及 圖26是該第五較佳實施例之一插入損失與頻率關係圖。

20 1231647 【囷式之主要元件代表符號說明】 1 層狀斜交指叉式表面聲波元件 2 基底材料層 23介面 3 壓電薄膜層 31表面 4 斜交指叉式電極埠 41斜交指叉式電極 42匯流條 43電極條 5 基層 9 斜交指叉式表面聲波元件 93壓電材料 94斜交指叉式電極埠 941斜交指叉式電極 942匯流條 943電極條 95電感 21

Claims (1)

1231647 拾、申請專利範圍·· 1 · 一種層狀斜交指又式表面聲波元件，包括·· 一基底材料層； 一壓電薄膜層，位於該基底材料層上，·及 兩斜父指叉式電極埠，形成於該壓電薄膜層遠離 該基底材料層之表面上。 2.依據中請專利範圍第！項所述的層狀斜交指又式表面聲 波凡件，更可包括一位於該基底材料層遠離 側之基層。 电潯Μ層 3·㈣中請專利範圍第1項所述的層狀斜交指又式表面聲 波7L件’其中，該基底材料層與壓電薄膜層之總厚 該層狀斜交指叉式表面聲波元件最大設計波長之2二。、 4·:據：請專利範圍第i項所述的層狀斜交指又式表面聲 波70件，其中，該麼電薄臈層厚度小於1()_。 5. 圍第4項所述的層狀斜交指又式表面聲 ^件’其中’該壓電薄膜層厚度小於3_。 6. =請::範圍第1項所述的層狀斜交指又式表面聲 〃中，祕底材㈣是以碎晶、碳原子所組成之 鑽石、藍寶石、石申化鎵、銳酸 、、 笨蓉直由夕 文鐘、组酸鋰、玻璃，以及石 央專其中之一材質形成。 7. 依射請專利範圍第i項所述的層狀心指 波兀件，其中，該壓電薄膜層 ；表面耷 鋰、鈕酸鋰，以及锆鈦酸鉛等其一、氧化鋅、銳酸 8·依據申請專利_ 2項所二Sr:式表面聲 22 1231647 波元件，其中，該基層是以石夕晶以及石申化嫁其中之 質製成。 〃 9. 依據申請專利範圍第i項所述的層狀斜交指又式表面聲 波元件，其中，該基底材料層與該基底材料層上i壓電薄 膜層所形成之層狀壓電介質具有機_合係數與頻率成 正比關係之區段。 10. 依據申請專利範圍第i項所述的層狀斜交指又式表面聲 波元件，其中，該基底材料層與該基底材料層上之麗電薄 膜層所形成之層狀壓電介質具有相位速度與頻率成正比 關係之區段。 11·一種層狀斜交指又式表面聲波元件，包括： 一基底材料層； -遂電薄臈層’位於該基底材料層上；及 兩斜交指又式電極埠，形成於該基底材料層鄰接 該壓電薄膜層之介面上。 抖層錢 12 ·依據申請專利筋t】 m 項所述的層狀斜交指又式表面聲 、凡，可包括一位於該基底材料層遠離該壓電薄膜芦 側之基層。 电/寻胰層 1 3 ·依據申請專利節t t 波元件，其中m㈣述的層狀斜交指又式表面聲 該層狀斜交指又=底材料層與壓電薄膜層之總厚度大於 式表面聲波元件最大設計波長之2彳立。 14. 依據申請專利範圍笛Ίι s ^ 波元件，其中==的層狀斜交指又式表面聲 该堡電薄膜層厚度小於1〇Mm。 15. 依據申請專利範圖势二 圍第14項所述的層狀斜交指又式表面聲 23 1231647 波元件，其中，該壓電薄膜層厚度小於3 μηι。 16.依據申請專利範圍第丨丨項所述的層狀斜交指又式表面聲 波兀件，其中，該基底材料層是以矽晶、碳原子所組成之 鑽石、藍寶石、砷化鎵、鈮酸鋰、鈕酸鋰、玻璃，以及石 英等其中之一材質形成。 1 7.依據申請專利範圍第丨丨項所述的層狀斜交指叉式表面聲 波元件，其中，該壓電薄膜層是以氮化鋁、氧化鋅、鈮酸 鋰、鈕酸鋰，以及鍅鈦酸鉛等其中之一材質形成。 18. 依據申請專利範圍第12項所述的層狀斜交指又式表面聲鲁 波70件，其中，該基層是以矽晶以及砷化鎵其中之一為材 質製成。 ^ 19. 依據申請專利範圍第丨丨項所述的層狀斜交指又式表面聲 波7L件，其中，該基底材料層與該基底材料層上之壓電薄 膜層所形成之層&壓電介質具有冑電搞合係數與頻率成 正比關係之區段。 20·依據申請專利範圍第u項所述的層狀斜交指又式表面聲 波元件，其中，該基底材料層與該基底材料層上之壓電薄 _ 膜層所形成之層狀壓電介質具有相位速度與頻率成正比 關係之區段。 24