WO2021172032A1 - 弾性波デバイス - Google Patents

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WO2021172032A1
WO2021172032A1 PCT/JP2021/005129 JP2021005129W WO2021172032A1 WO 2021172032 A1 WO2021172032 A1 WO 2021172032A1 JP 2021005129 W JP2021005129 W JP 2021005129W WO 2021172032 A1 WO2021172032 A1 WO 2021172032A1
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WO
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film
wavelength
thickness
wave device
acoustic
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PCT/JP2021/005129
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French (fr)
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門田　道雄
田中　秀治
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国立大学法人東北大学
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    • H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
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    • H03H9/25—Constructional features of resonators using surface acoustic waves

Definitions

  • the present invention relates to an elastic wave device.
  • the 5th generation mobile communication system is using the frequency band of 3.3 GHz to 4.9 GHz, and the next generation is planned to use the frequency band of 6 GHz or higher. ing.
  • FBAR Film Bulk Acoustic Resonator
  • SAW Surface acoustic wave
  • LN three crystals
  • LT LiTaO three crystals
  • LLSAW longitudinal wave leakage elastic waves
  • SAW surface acoustic wave
  • the vibration mode of the bulk wave used is only the thickness longitudinal vibration.
  • the sound velocity of this longitudinal wave is represented by (c33 D / density) 1/2 (c33 D is the elastic stiffness constant), and the excitation frequency is set to the value represented by sound velocity / (2 x film thickness) of the electrode.
  • the frequency is obtained by subtracting the frequency decrease due to the mass load. Therefore, in order to increase the excitation frequency to a high frequency, the film thickness of the piezoelectric thin film must be extremely thin.
  • those using AlN or ScAlN as the piezoelectric thin film have large attenuation at ultra-high frequencies because they are polycrystalline thin films, and it is difficult to realize good characteristics.
  • a piezoelectric film such as ZnO When a piezoelectric film such as ZnO is formed on a high-frequency substrate such as sapphire, a Rayleigh wave (0th order) in the basic mode and a Sezawa wave (sezawa wave in the higher order mode) are used according to the thickness of the piezoelectric film.
  • the waves of the primary) and its higher mode (secondary, tertiary, ...) Are excited, but the frequency of the higher mode is not an integral multiple of the frequency of the basic mode.
  • an overtone having a frequency (Harmonic frequency) that is an integral multiple of about 2 times, 3 times, and so on is excited.
  • the SAW that is excited about twice, three times, and so on in the basic mode in this way is also referred to as an overtone below.
  • asymmetrical Lamb wave of the zero-order mode (A 0 mode) is sound velocity slows as the substrate becomes thinner, A 1 Mode 1 order mode of higher order faster reversed , The ratio varies greatly depending on the thickness of the piezoelectric substrate. Moreover, the two are not in an integral multiple relationship. As Sezawa wave described above, A 1 mode is a higher order mode A 0 mode, not the overtone.
  • the limit of SAW devices is about 3.2 GHz on the high frequency side, but other than SAW, there are reports of high frequency devices of 3.2 GHz or higher using surface acoustic waves.
  • SV shear vertical
  • SH type SH 0 mode with a shear horizontal (SH) component There is a shear wave.
  • a high sound velocity of 6,000 m / s which is about 1.5 times that of SAW, can be obtained in S 0 mode, and about 3 to 6 times in A 1 mode.
  • a high sound velocity of 12,000 to 25,000 m / s can be obtained, which is advantageous for the realization of a high-frequency device. Therefore, 0.34 using a fundamental wave of A 1 Mode LN or LT in the thin film of ⁇ 0.48 .mu.m, 4.5 resonators devices ⁇ 6.3 GHz is realized (for example, Non-Patent Document 5 or 6 reference).
  • this device requires cavities in both the upper and lower portions of the IDT portion on the piezoelectric thin plate that excites the sheet wave, there is a big problem that the mechanical strength is weak in the thin plate of 0.48 ⁇ m or less.
  • Non-Patent Documents 1 and 2 have a problem that good characteristics with a large impedance ratio cannot be obtained in an ultra-high frequency band of 6 GHz or higher.
  • devices using conventional surface acoustic waves (SAW) and longitudinal wave leakage elastic waves (LLSAW) form a blind electrode (IDT) on a piezoelectric thin film.
  • SAW surface acoustic waves
  • LLSAW longitudinal wave leakage elastic waves
  • IDT blind electrode
  • a 1 mode plate wave is acoustic velocity which is determined by the anti-resonance frequency of the fundamental mode has a 15,500m / s, the speed of sound, A 1 mode Lamb of There was a problem that it was the speed of sound in the basic mode, not the speed of sound in overtone. Further, in the device described in Non-Patent Document 5, 6 and 7, the azimuthal angle, irrespective of the substrate thickness, the acoustic velocity of the S 0 mode LiNbO 3 (LN) or LiTaO 3 (LT) is 6,000 to 7, Although it is 000 m / s, there is a problem that this also does not use overtone.
  • the sound velocity of the SH 0 mode plate wave device described in Patent Documents 1 and 2 is not described, but in the devices described in Non-Patent Documents 5, 6 and 7, regardless of the azimuth angle and the substrate thickness.
  • the speed of sound of the SH 0 mode plate wave of LN and LT is about 4,000 m / s.
  • the present invention has been made focusing on such a problem, and an object of the present invention is to provide an elastic wave device capable of obtaining good characteristics in an ultra-high frequency band of 6 GHz or more by using overtone. do.
  • the surface acoustic wave device includes a piezoelectric substrate, an electrode provided in contact with the piezoelectric substrate, and an acoustic multilayer film provided in contact with the piezoelectric substrate and / or the electrode. It is characterized in that it is configured to utilize the overtone of the resonance characteristics of surface acoustic waves.
  • the elastic wave device can excite an overtone of about an integral multiple (about 2 times, about 3 times, ...) The frequency of the basic mode of the surface acoustic wave by the acoustic multilayer film. Further, by adjusting the thickness of the electrode, the type of the piezoelectric substrate, and the thickness of each layer of the acoustic multilayer film, it is possible to obtain an overtone of a surface acoustic wave having a large impedance ratio. By utilizing this overtone, the elastic wave device according to the present invention can obtain good characteristics having a large impedance ratio in an ultra-high frequency band of 6 GHz or more.
  • This surface acoustic wave of overtone corresponds to, for example, a sound velocity of 9000 m / s or more, and in some cases, 10,000 m / s or more.
  • the impedance ratio (Impedance ratio) of the elastic wave device is the ratio [20 ⁇ log (Za / Zr)] of the resonance impedance Zr at the resonance frequency fr and the antiresonance impedance Za at the antiresonance frequency fa. ..
  • the band width of the elastic wave device is (fa-fr) / fr.
  • the low acoustic impedance film and the high acoustic impedance film are alternately laminated in the acoustic multilayer film.
  • the acoustic multilayer film has an acoustic film in which low acoustic impedance films and high acoustic impedance films are alternately and continuously laminated in 3 or more and 20 or less layers.
  • the thicknesses of at least three layers of the low acoustic impedance film and the high acoustic impedance film of the acoustic multilayer film are 0.012 wavelength to 0.118 wavelength of the elastic surface wave, respectively.
  • the thickness of one of the combination of the low acoustic impedance film and the high acoustic impedance film of the acoustic multilayer film is 0.012 wavelength to 0.118 wavelength, or 0.02 wavelength to 0.12 wavelength. , Or more preferably 0.03 wavelength to 0.082 wavelength.
  • each low acoustic impedance film and / or each high acoustic impedance film of the acoustic multilayer film is made of Mg alloy, SiO 2 , SiOF, Al, Y, Si, Ge, Ti, ZnO, Si.
  • the low acoustic impedance film may be made of a film having a smaller acoustic impedance than the adjacent high acoustic impedance film.
  • the acoustic impedance Zl in the longitudinal wave and the acoustic impedance Zs in the transverse wave of each low acoustic impedance film and each high acoustic impedance film are (density ⁇ c33) 1/2 and, respectively. (Density x c44) It is represented by 1/2 (c33 and c44 are elastic stiffness constants).
  • the smaller Z1 or the smaller Zs is the low acoustic impedance film, and the larger one is the high acoustic impedance film.
  • the piezoelectric substrate is preferably made of a single crystal of LiNbO 3 or LiTaO 3. In this case, it is easy to excite the overtone of the surface acoustic wave.
  • the electrode in order to obtain a large impedance ratio, is composed of a drooping electrode provided on one surface of the piezoelectric substrate, and the acoustic multilayer film is the other of the piezoelectric substrate.
  • the piezoelectric substrate is composed of LiNbO 3 crystals with Euler angles (-30 ° to 30 °, 60 ° to 103 °, -15 ° to 15 °) and (90 ° ⁇ 6 °,). It is preferable that the Euler angles are crystallically equivalent to any one of 90 ° ⁇ 6 ° and ⁇ 20 ° to 48 °) or any one of them.
  • the piezoelectric substrate has Euler angles of (-30 ° to 30 °, 72 ° to 97 °, -15 ° to 15 °) and (90 ° ⁇ 6 °, 90 ° ⁇ 6 °, -10 °). It is more preferable that the Euler angles are crystallographically equivalent to any one of ( ⁇ 43 °) or any one of them. Further, in this case, the piezoelectric substrate has Euler angles of (-30 ° to 30 °, 78 ° to 92 °, -6 ° to 6 °) and (90 ° ⁇ 6 °, 90 ° ⁇ 6 °, -2 °). It is more preferable that the Euler angles are crystallographically equivalent to any one of ( ⁇ 33 °) or any one of them.
  • the electrodes are provided so as to cover the electrode-shaped electrode provided on one surface of the piezoelectric substrate and the other surface of the piezoelectric substrate. and a floating electrode, the acoustic multi-layer film, wherein the said piezoelectric substrate floating electrode is provided so as to contact the surface of the opposite side, the piezoelectric substrate is made of LiNbO 3 crystal, Euler angles (-30 ° ⁇ 30 °, 64 ° ⁇ 98 °, -15 ° ⁇ 15 °) and (90 ° ⁇ 6 °, 90 ° ⁇ 6 °, -4 ° ⁇ 56 °), or one of these It is preferable that the oiler angle is crystallically equivalent to.
  • the piezoelectric substrate has Euler angles of (-30 ° to 30 °, 68 ° to 95 °, -15 ° to 15 °) and (90 ° ⁇ 6 °, 90 ° ⁇ 6 °, -2 °). It is more preferable that the Euler angles are crystallographically equivalent to any one of ( ⁇ 52 °) or any one of these. Further, in this case, the piezoelectric substrate has Euler angles of (-30 ° to 30 °, 72 ° to 92 °, -15 ° to 15 °) and (90 ° ⁇ 6 °, 90 ° ⁇ 6 °, 25 ° to). It is more preferable that the Euler angles are crystallographically equivalent to either one of these (50 °) or any one of them.
  • the floating electrode may be connected to one of the blind electrodes or a common electrode other than the elastic wave device according to the present invention.
  • the thickness of the piezoelectric substrate is preferably 0.002 to 5 wavelengths of the surface acoustic wave, more preferably 1.2 wavelengths or less, and 0.02 to 0. .3 wavelengths are more preferred. In this case, a larger impedance ratio can be obtained.
  • the electrode in order to obtain a large impedance ratio, is composed of a drooping electrode provided on one surface of the piezoelectric substrate, and the acoustic multilayer film is the other of the piezoelectric substrate.
  • the piezoelectric substrate is composed of LiTaO 3 crystals and has Euler angles (-30 ° to 30 °, 55 ° to 100 °, -15 ° to 15 °), (90 ° ⁇ 6 °,).
  • the piezoelectric substrate has Euler angles (-30 ° to 30 °, 61 ° to 95 °, -15 ° to 15 °), (90 ° ⁇ 6 °, 90 ° ⁇ 6 °, 15 ° to). 55 °) and (90 ° ⁇ 6 °, 90 ° ⁇ 6 °, 85 ° to 91 °), or Euler angles that are crystallographically equivalent to any one of these. preferable.
  • the piezoelectric substrate has Euler angles of (-30 ° to 30 °, 70 ° to 89 °, -15 ° to 15 °) and (90 ° ⁇ 6 °, 90 ° ⁇ 6 °, 23 ° to). It is more preferable that the Euler angles are crystallographically equivalent to either one of 38 °) or any one of these.
  • the electrodes are provided so as to cover the electrode-shaped electrode provided on one surface of the piezoelectric substrate and the other surface of the piezoelectric substrate. It has a floating electrode, and the acoustic multilayer film is provided so as to be in contact with the surface of the floating electrode opposite to the piezoelectric substrate.
  • the piezoelectric substrate is composed of LiTaO 3 crystals and has an oiler angle of (-30 °).
  • the piezoelectric substrate has Euler angles of (-30 ° to 30 °, 69 ° to 91 °, -15 ° to 15 °) and (90 ° ⁇ 6 °, 90 ° ⁇ 6 °, -2 °). It is more preferable that the Euler angles are crystallographically equivalent to any one of ( ⁇ 52 °) or any one of these.
  • the piezoelectric substrate has Euler angles (90 ° ⁇ 6 °, 90 ° ⁇ 6 °, 25 ° to 50 °) or crystallographically equivalent Euler angles. ..
  • the floating electrode may be connected to one of the blind electrodes or a common electrode other than the elastic wave device according to the present invention.
  • the thickness of the piezoelectric substrate is preferably 0.002 to 2.4 wavelengths of the surface acoustic wave, more preferably 1 wavelength or less, and 0.02 to 0. It is more preferably 25 wavelengths. In this case, a larger impedance ratio can be obtained.
  • the blind electrode has a density of 1800 kg / m 3 or more and less than 6000 kg / m 3 and a thickness, where MR is the metallization ratio and ⁇ is the wavelength of the elastic surface wave.
  • the thickness Is (0.01 ⁇ ⁇ 0.045 ⁇ ) ⁇ 0.5 / MR or (0.1 ⁇ ⁇ 0.21 ⁇ ) ⁇ 0.5 / MR or a density of less than 6000 kg / m 3 or more 10000 kg / m 3,
  • the thickness Is (0.01 ⁇ to 0.033 ⁇ ) x 0.5 / MR or (0.06 ⁇ to 0.2 ⁇ ) x 0.5 / MR, or the density is 10000 kg / m 3 or more and less than 15000 kg / m 3
  • the thickness is Is (0.008 ⁇ to 0.03 ⁇ ) x 0.5 / MR or (0.055 ⁇ to 0.19 ⁇ ) x 0.5 / MR, or the density is 15000 kg / m 3 or more and less than 25000 kg / m 3
  • the thickness is Is preferably (0.005 ⁇ to 0.02 ⁇ ) ⁇ 0.5 / MR or (0.062 ⁇ to 0.165 ⁇ ) ⁇ 0.5 / MR.
  • Euler angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) are right-handed systems and represent the cut surface of the piezoelectric substrate and the propagation direction of elastic waves. That is, with respect to the crystals constituting the piezoelectric substrate and the crystal axes X, Y, and Z of LT or LN, the X axis is rotated by ⁇ counterclockwise with the Z axis as the rotation axis to obtain the X'axis. Next, the X'axis is used as the rotation axis, and the Z axis is rotated by ⁇ counterclockwise to obtain the Z'axis. At this time, the Z'axis is the normal line, and the surface including the X'axis is the cut surface of the piezoelectric substrate.
  • the direction in which the Z'axis is the rotation axis and the X'axis is ⁇ -rotated counterclockwise is defined as the propagation direction of the elastic wave.
  • the axes perpendicular to the X'axis and the Z'axis obtained by moving the Y axis by these rotations are defined as the Y'axis.
  • (0 °, ⁇ + 180 °, 0 °) is not equivalent to (0 °, ⁇ , 0 °) in terms of Euler angles, but is related to the front and back of the substrate.
  • the elastic wave device shows the same characteristics on the front and back sides, the orientation of the relationship between the front and back sides of the substrate is also regarded as an equivalent surface here.
  • an elastic wave device capable of obtaining good characteristics in an ultra-high frequency band of 6 GHz or more by using overtone.
  • the relationship between the impedance ratio in the structure of the substrate and (a) the W film thickness of the high acoustic impedance film at an Al film thickness of 0.05 ⁇ and (b) the Al film thickness of the low acoustic impedance film at a W film thickness of 0.05 ⁇ is shown. It is a graph. Cu (0.1 ⁇ ) / (90 °, 90 °, ⁇ ) LN (0.2 ⁇ ) / Al (0.05 ⁇ ) / W (0.05 ⁇ ) / Al (0.05 ⁇ ) of the elastic wave device shown in FIG.
  • the blind electrode / (90 °, 90 °, 35 °) LT (0.15 ⁇ ) / floating electrode / SiO 2 (0.05 ⁇ ) / Ta (0.05 ⁇ ) / SiO 2 (0.05 ⁇ ) / Ta (0.05 ⁇ ) / SiO 2 (0.05 ⁇ ) / Ta (0.05 ⁇ ) / SiO 2 (0.05 ⁇ ) / Ta (0.05 ⁇ ) / Si
  • the impedance ratio in the substrate structure and the thickness of each electrode at MR 0.5 (Electrode thickness). It is a graph which shows the relationship with. Cu (0.1 ⁇ ) / (90 °, 90 °, 42.5 °) LN (0.2 ⁇ ) / floating electrode / SiO 2 (0.05 ⁇ ) / Ta (0.05 ⁇ ) / of the elastic wave device shown in FIG. 1 (b).
  • the elastic wave device 10 is configured to utilize the overtone of the resonance characteristics of the surface acoustic wave, and includes a piezoelectric substrate 11, an electrode 12, an acoustic multilayer film 13, and a support substrate 14. Have.
  • the piezoelectric substrate 11 is composed of a single crystal (LN) of LiNbO 3 or a single crystal (LT) of LiTaO 3.
  • the electrode 12 is made of a blind electrode (IDT) 12a, and is formed on one surface of the piezoelectric substrate 11 by a photolithography step or the like.
  • the period (wavelength) ⁇ of the electrode finger is equal to the wavelength of the surface acoustic wave of the basic mode and overtone used.
  • the wavelength ( ⁇ ) represents the period (wavelength) of the electrode finger, that is, the wavelength of the surface acoustic wave of the basic mode and overtone to be used.
  • the acoustic multilayer film 13 is attached to the surface of the piezoelectric substrate 11 opposite to the IDT.
  • the low acoustic impedance film 13a and the high acoustic impedance film 13b are alternately laminated from the side of the piezoelectric substrate 11 to the opposite side.
  • the acoustic multilayer film 13 preferably has an acoustic film in which a low acoustic impedance film 13a and a high acoustic impedance film 13b are alternately and continuously laminated in 3 layers or more and 20 layers or less. In a specific example shown in FIG.
  • the layer closest to the piezoelectric substrate 11 is the low acoustic impedance film 13a, and the low acoustic impedance film 13a and the high acoustic impedance film 13b are alternately and continuously laminated in six layers. Has been done.
  • Each low acoustic impedance film 13a and each high acoustic impedance film 13b comprises a film containing at least one of the materials shown in Table 1 or Table 2.
  • Zl in Table 1 is the acoustic impedance of the longitudinal wave of the surface acoustic wave
  • c33 is the acoustic impedance of the surface acoustic wave
  • Zs in Table 2 is the acoustic impedance of the transverse wave of the surface acoustic wave
  • c44 is the acoustic stiffness constant of the surface acoustic wave. ..
  • x and y of Si x N y in Table 1 and Table 2 are positive real numbers.
  • Each low acoustic impedance film 13a is made of one having a smaller acoustic impedance than the adjacent high acoustic impedance film 13b.
  • Each low acoustic impedance film 13a may be made of the same material, but may be made of different materials.
  • each high acoustic impedance film 13b may be made of the same material, but may be made of different materials.
  • the support substrate 14 is attached to the surface of the acoustic multilayer film 13 opposite to the piezoelectric substrate 11 so as to sandwich the acoustic multilayer film 13 with the piezoelectric substrate 11.
  • the support substrate 14 is provided to support the piezoelectric substrate 11, the electrodes 12, and the acoustic multilayer film 13.
  • the support substrate 14 is made of a Si substrate, but it may also be made of a glass substrate, a crystal substrate, an alumina substrate, a sapphire substrate, a germanium substrate, or the like. good.
  • the IDT is provided on the surface of the piezoelectric substrate on the opposite side of the acoustic multilayer film, but the IDT may be provided between the piezoelectric substrate and the acoustic multilayer film.
  • the elastic wave device 10 has a floating electrode (sometimes called a short-circuit electrode) 12b provided between the piezoelectric substrate 11 and the acoustic multilayer film 13. May be good.
  • the floating electrode 12b may be made of the same material as the blind electrode 12a, or may be made of a different material.
  • an IDT is provided on the surface of the piezoelectric substrate on the opposite side of the acoustic multilayer film, and a floating electrode is provided between the piezoelectric substrate and the acoustic multilayer film.
  • a floating electrode may be provided between the film and the surface of the piezoelectric substrate on the opposite side of the acoustic multilayer film.
  • the floating electrode 12b may be connected to one of the blind electrodes 12a or a common electrode other than the elastic wave device 10.
  • the elastic wave device 10 can excite an overtone of about an integral multiple (about 2 times, about 3 times, ...) The frequency of the basic mode of the surface acoustic wave by the acoustic multilayer film 13. Further, by adjusting the thickness of the electrode 12, the type of the piezoelectric substrate 11, and the thickness of each layer of the acoustic multilayer film 13, it is possible to obtain an overtone of a surface acoustic wave having a large impedance ratio. By utilizing this overtone, the elastic wave device 10 can obtain good characteristics having a large impedance ratio in an ultra-high frequency band of 6 GHz or more.
  • FIG. 2A shows an Al electrode (wavelength 1.2 ⁇ m, thickness 0.08 wavelength) provided as a blind electrode (IDT) 52 on the surface of a 42 ° YX LT film 51 currently in practical use.
  • the frequency characteristics of the SAW resonator 50 shown were determined. The result is shown in FIG. 2 (b).
  • the frequency of the basic mode (0th order) was 3.2 GHz
  • the band was 3.6%
  • the impedance ratio was 65 dB.
  • 17.2 GHz a small response that seems to be overtone of 5 times or more is observed, but it can be confirmed that it is not at a usable level.
  • the blind electrode 12a is a Cu electrode having a wavelength of 1.2 ⁇ m and a thickness of 0.1 wavelength, and the piezoelectric substrate 11 has an oiler angle (90 °, 90 °, 35 °).
  • LT thinness 0.2 wavelength
  • the acoustic multilayer film 13 is a low acoustic impedance film 13a (thickness 0.25 wavelength) made of SiO 2 film and a high acoustic impedance film 13b (thickness 0.25 wavelength) made of Ta film.
  • Wavelength was alternately laminated in a total of 6 layers, and the frequency characteristics when the support substrate 14 was a Si substrate were determined.
  • FIG. 3 (a) The result is shown in FIG. 3 (a).
  • the basic mode of SAW was confirmed at 3.8 GHz, and a large response of spurious and its harmonics was confirmed at 2 GHz, 5.1 GHz, 6.3 GHz, and 8.2 GHz.
  • an overtone response of about 3 times that of the 0th-order mode was confirmed at 11 GHz.
  • the 5.1 GHz response is an LLSAW with a sound velocity of 6,100 m / s.
  • Euler angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) are simply represented by ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ).
  • the blind electrode 12a is a Cu electrode having a thickness of 0.1 wavelength
  • the piezoelectric substrate 11 is a (90 °, 90 °, 42.5 °) LN (thickness).
  • sandwiching the Al electrode of the floating electrode 12b is sandwiching the Al electrode of the floating electrode 12b (thickness 0.01 wavelength)
  • the acoustic multilayer film 13 is composed of a SiO 2 film, a low acoustic impedance film 13a (thickness 0.05 wavelength), and Ta.
  • the thickness of the Ta film of the high acoustic impedance film 13b is 0.23 from 0.05 wavelength when the high acoustic impedance film 13b made of the film is alternately laminated in a total of 6 layers and the support substrate 14 is a Si substrate. The frequency characteristics when the wavelength was changed were obtained. The result is shown in FIG. 3 (b).
  • the characteristic near the center frequency of 3 GHz is the basic mode, and the characteristic near the center frequency is about three times the overtone (“O3” in the figure).
  • the characteristic of 12 GHz is about 4 times overtone (“O4” in the figure)
  • the characteristic near 15 GHz is about 5 times overtone (“O5” in the figure).
  • a characteristic there is one characteristic (hereinafter referred to as A characteristic) between the overtone of about 3 times and the overtone of about 4 times. It was confirmed that when the thickness of the Ta film was 0.115 wavelength, the overtone frequency was reduced by about 3 times and the response was reduced.
  • the overtone frequency which was about four times lower, was lowered at the same time, but the response remained small.
  • the thickness of the Ta film is 0.13 wavelength
  • the frequency of overtone which is about 4 times lower than that when the thickness of Ta film is 0.05 wavelength is further lowered, and the overtone is about 3 times (about 10 GHz), but it is large. It was confirmed that it had an impedance ratio.
  • the frequency of each characteristic decreased, and the phenomenon in which the impedance ratio changed to a large or small value was repeated.
  • the frequency characteristics of the elastic wave device 10 shown in FIGS. 1A and 1B when various conditions were changed were determined.
  • the blind electrode 12a is a Cu electrode having a wavelength of 1.2 ⁇ m and a thickness of 0.1 wavelength
  • the piezoelectric substrate 11 is (0 °, 85 °, 0 °) LN.
  • the acoustic multilayer film 13 is composed of a low acoustic impedance film 13a (thickness 0.06 wavelength) made of an Al film and a high acoustic impedance film 13b (thickness 0.06 wavelength) made of a W film.
  • FIG. 4 (a) shows the frequency characteristics when a total of 6 layers are alternately laminated and the support substrate 14 is a Si substrate.
  • the weeping electrode 12a is a Cu electrode 12 having a wavelength of 1.2 ⁇ m and a thickness of 0.1 wavelength
  • the piezoelectric substrate 11 is (90 °, 90 °, 42. 5 °) LN (thickness 0.2 wavelength)
  • floating electrode 12b as Al electrode
  • acoustic multilayer film 13 composed of low acoustic impedance film 13a (thickness 0.05 wavelength) made of SiO 2 film and Ta film.
  • FIG. 4B shows the frequency characteristics when the high acoustic impedance film 13b (thickness 0.05 wavelength) is alternately laminated in a total of 6 layers and the support substrate 14 is a Si substrate.
  • the blind electrode 12a is a Cu electrode having a wavelength of 1.2 ⁇ m and a thickness of 0.1 wavelength
  • the piezoelectric substrate 11 is (0 °, 85 °, 0 °) LT.
  • the acoustic multilayer film 13 is composed of a low acoustic impedance film 13a (thickness 0.05 wavelength) made of an Al film and a high acoustic impedance film 13b (thickness 0.05 wavelength) made of a W film.
  • 4 (c) shows the frequency characteristics when a total of 6 layers are alternately laminated and the support substrate 14 is a Si substrate. Further, in the elastic wave device 10 shown in FIG.
  • the blind electrode 12a is a Cu electrode having a wavelength of 1.2 ⁇ m and a thickness of 0.1 wavelength
  • the piezoelectric substrate 11 is (90 °, 90 °, 35 °) LT.
  • the floating electrode 12b is an Al electrode
  • the acoustic multilayer film 13 is a low acoustic impedance film 13a (thickness 0.07 wavelength) made of a SiO 2 film and a high acoustic impedance film made of a Ta film.
  • FIG. 4 (d) shows the frequency characteristics when a total of 6 layers of 13b (thickness 0.07 wavelength) are alternately laminated and the support substrate 14 is a Si substrate.
  • the floating electrode 12b shown in FIG. 1A it is preferable that the surface of the Al film in contact with the piezoelectric substrate 11 is an insulating alumite film.
  • the magnitude of the SAW basic mode and spurious at 1 to 5 GHz is much smaller than that of the basic mode of FIG. 3 in all frequency characteristics.
  • the response of the overtone of 9 to 11 GHz was large, and a band of 3.2 to 8.1% and an impedance ratio of 71 to 76 dB could be obtained.
  • the frequency of this overtone corresponds to a sound velocity of 12,000 to 13,000 m / s, which is 3.1 times the frequency of the basic mode shown in FIG.
  • the following shows the results when various conditions are changed in order to obtain an overtone with good characteristics.
  • the blind electrode 12a is a Cu electrode having a wavelength of 1.2 ⁇ m and a thickness of 0.1 wavelength
  • the piezoelectric substrate 11 is a (0 °, ⁇ , 0 °) LN (thickness 0). .2 wavelengths)
  • the acoustic multilayer film 13 is alternately composed of a low acoustic impedance film 13a (thickness 0.05 wavelength) made of an Al film and a high acoustic impedance film 13b (thickness 0.05 wavelength) made of a W film.
  • the support substrate 14 is a Si substrate (hereinafter, Cu (0.1 ⁇ ) / (0 °, ⁇ , 0 °) LN (0.2 ⁇ ) / Al (0.05 ⁇ )).
  • Bandlength when / W (0.05 ⁇ ) / Al (0.05 ⁇ ) / W (0.05 ⁇ ) / Al (0.05 ⁇ ) / W (0.05 ⁇ ) / Si substrate, etc.) The dependence of (Bandwidth) and impedance ratio on the Euler angle ⁇ is shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), respectively.
  • the surface of the Al film of the first layer of the acoustic multilayer film 13 on the piezoelectric substrate side may be treated with insulating alumite, or an insulating low acoustic impedance film such as a SiO 2 film may be used. desirable.
  • the surface of the Al film of the first layer of the following examples is assumed to be anodized. do.
  • the elastic wave device 10 shown in FIG. 1A is Cu (0.1 ⁇ ) / ( ⁇ , 85 °, 0 °) LN (0.2 ⁇ ) / Al (0.05 ⁇ ) / W (0.05 ⁇ ) /.
  • the elastic wave device 10 shown in FIG. 1A is Cu (0.1 ⁇ ) / (0 °, 85 °, ⁇ ) LN (0.2 ⁇ ) / Al (0.05 ⁇ ) / W (0.05 ⁇ ) /.
  • LN (-30 ° to 30 °, 60 ° to 103 °, -15 ° to 15 °) is used as the piezoelectric substrate 11.
  • a band of 3% or more and an impedance ratio of 60 dB or more can be obtained.
  • an impedance ratio of 65 dB or more can be obtained, and (-30 ° to 30 °, 78 ° to 92).
  • °, -6 ° to 6 °) It can be seen that an impedance ratio of 70 dB or more can be obtained by using LN.
  • the elastic wave device 10 shown in FIG. 1A is a Cu (0.1 ⁇ ) / (0 °, 85 °, 0 °) LN (0.2 ⁇ ) / Al film / W film / Al film / W film / Al.
  • the dependence of the impedance ratio on the W film thickness when the film thickness of the W film of the high acoustic impedance film 13b is changed with the Al film thickness as 0.05 wavelength is determined. It is shown in FIG. 8 (a).
  • FIG. 8B shows the dependence of the impedance ratio on the Al film thickness when the film thickness of the Al film of the low acoustic impedance film 13a is changed with the W film thickness as 0.05 wavelength.
  • FIG. 8A shows an example when the Al film thickness is 0.05 wavelength, but even when the Al film thickness is 0.02 to 0.118 wavelength, the optimum W film thickness is the Al film thickness. Showed the same film thickness as when the wavelength was 0.05.
  • a large impedance ratio can be obtained even when the Al film thickness of the low acoustic impedance film 13a is 0.2 wavelength or more, and when the Al film thickness is 0.216 to 0.275 wavelength, the impedance is 60 dB or more.
  • the ratio is obtained and the Al film thickness is 0.22 to 0.27 wavelength, an impedance ratio of 65 dB or more is obtained, and when the Al film thickness is 0.225 to 0.254 wavelength, an impedance ratio of 70 dB or more is obtained. It was confirmed that it could be obtained.
  • FIG. 8B shows an example when the W film thickness is 0.05 wavelength, but even when the W film thickness is 0.02 to 0.118 wavelength, the optimum Al film thickness is the W film thickness. Showed the same film thickness as when the wavelength was 0.05.
  • the elastic wave device 10 shown in FIG. 1 (b) is Cu (0.1 ⁇ ) / (0 °, ⁇ , 0 °) LN (0.2 ⁇ ) / floating electrode / Al (0.05 ⁇ ) / W (0. 05 ⁇ ) / Al (0.05 ⁇ ) / W (0.05 ⁇ ) / Al (0.05 ⁇ ) / W (0.05 ⁇ ) / Si
  • the dependence of the band and impedance ratio on Euler angles ⁇ for the substrate are shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b), respectively.
  • the surface of the first Al film of the acoustic multilayer film 13 is anodized with insulation. When an Al electrode that has not been anodized is used in the first layer, the Al film in the first layer may also be used as a floating electrode.
  • the elastic wave device 10 shown in FIG. 1 (b) is Cu (0.1 ⁇ ) / (0 °, 85 °, 0 °) LN (0.2 ⁇ ) / floating electrode / Al film / W film / Al film / W.
  • the sex is shown in FIG. 10 (a).
  • FIG. 10B shows the dependence of the impedance ratio on the Al film thickness when the film thickness of the Al film of the low acoustic impedance film 13a is changed with the W film thickness as 0.05 wavelength.
  • a large impedance ratio can be obtained even when the W film thickness of the high acoustic impedance film 13b is 0.2 wavelength or more, and when the W film thickness is 0.216 to 0.275 wavelength, the impedance is 60 dB or more.
  • the ratio is obtained and the W film thickness is 0.22 to 0.27 wavelength, an impedance ratio of 65 dB or more is obtained, and when the W film thickness is 0.23 to 0.26 wavelength, an impedance ratio of 70 dB or more is obtained. It was confirmed that it could be obtained.
  • FIG. 10A shows an example when the Al film thickness is 0.05 wavelength, but even when the Al film thickness is 0.02 to 0.113 wavelength, the optimum W film thickness is the Al film thickness. Showed the same film thickness as when the wavelength was 0.05.
  • a large impedance ratio can be obtained even when the Al film thickness of the low acoustic impedance film 13a is 0.2 wavelength or more, and when the Al film thickness is 0.216 to 0.275 wavelength, the impedance is 60 dB or more.
  • the ratio is obtained and the Al film thickness is 0.22 to 0.27 wavelength, an impedance ratio of 65 dB or more is obtained, and when the Al film thickness is 0.225 to 0.254 wavelength, an impedance ratio of 70 dB or more is obtained. It was confirmed that it could be obtained.
  • FIG. 10B shows an example when the W film thickness is 0.05 wavelength, but even when the W film thickness is 0.02 to 0.105 wavelength, the optimum Al film thickness is the W film thickness. Showed the same film thickness as when the wavelength was 0.05.
  • the elastic wave device 10 shown in FIG. 1A is Cu (0.1 ⁇ ) / (90 °, 90 °, ⁇ ) LN (0.2 ⁇ ) / Al (0.05 ⁇ ) / W (0.05 ⁇ ) /.
  • the dependence of the band and impedance ratio on Euler angles ⁇ for Al (0.05 ⁇ ) / W (0.05 ⁇ ) / Al (0.05 ⁇ ) / W (0.05 ⁇ ) / Si substrates is shown in FIG. 11, respectively. It is shown in (a) and (b).
  • Euler angles ⁇ and ⁇ are not shown, almost the same values are obtained at ⁇ 6 °, and 60 dB or more at (90 ° ⁇ 6 °, 90 ° ⁇ 6 °, -20 ° to 48 °).
  • Impedance ratios of 65 dB or more were obtained at (90 ° ⁇ 6 °, 90 ° ⁇ 6 °, -10 ° to 43 °), and (90 ° ⁇ 6 °, 90 ° ⁇ 6 °,- It was confirmed that an impedance ratio of 70 dB or more can be obtained at (2 ° to 33 °).
  • the elastic wave device 10 shown in FIG. 1A is a Cu (0.1 ⁇ ) / (90 °, 90 °, 42.5 °) LN (0.2 ⁇ ) / Al film / W film / Al film / W film.
  • FIG. 12 (a) shows the dependence of the impedance ratio on the Al film thickness when the film thickness of the Al film of the low acoustic impedance film 13a is changed with the W film thickness as 0.05 wavelength.
  • a large impedance ratio can be obtained even when the W film thickness of the high acoustic impedance film 13b is 0.2 wavelength or more, and when the W film thickness is 0.216 to 0.275 wavelength, the impedance is 60 dB or more.
  • the ratio is obtained and the W film thickness is 0.22 to 0.27 wavelength, an impedance ratio of 65 dB or more is obtained, and when the W film thickness is 0.23 to 0.26 wavelength, an impedance ratio of 70 dB or more is obtained. It was confirmed that it could be obtained.
  • FIG. 12A shows an example when the Al film thickness is 0.05 wavelength, but even when the Al film thickness is 0.014 to 0.113 wavelength, the optimum W film thickness is the Al film thickness. Showed the same film thickness as when the wavelength was 0.05.
  • a large impedance ratio can be obtained even when the Al film thickness of the low acoustic impedance film 13a is 0.2 wavelength or more, and when the Al film thickness is 0.216 to 0.275 wavelength, the impedance is 60 dB or more.
  • the ratio is obtained and the Al film thickness is 0.22 to 0.27 wavelength, an impedance ratio of 65 dB or more is obtained, and when the Al film thickness is 0.225 to 0.254 wavelength, an impedance ratio of 70 dB or more is obtained. It was confirmed that it could be obtained.
  • FIG. 12B shows an example when the W film thickness is 0.05 wavelength, but even when the W film thickness is 0.015 to 0.104 wavelength, the optimum Al film thickness is the W film thickness. Showed the same film thickness as when the wavelength was 0.05.
  • the elastic wave device 10 shown in FIG. 1 (b) is Cu (0.1 ⁇ ) / (90 °, 90 °, ⁇ ) LN (0.2 ⁇ ) / floating electrode / SiO 2 (0.05 ⁇ ) / Ta (0). .05 ⁇ ) / SiO 2 (0.05 ⁇ ) / Ta (0.05 ⁇ ) / SiO 2 (0.05 ⁇ ) / Ta (0.05 ⁇ ) / Si Dependence of band and impedance ratio on Euler angles ⁇
  • the sexes are shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b), respectively. As shown in FIGS.
  • the elastic wave device 10 shown in FIG. 1 (b) is Cu (0.1 ⁇ ) / (90 °, 90 °, 42.5 °) LN (0.2 ⁇ ) / floating electrode / SiO 2 film / Ta film / SiO. 2 film / Ta film / SiO 2 film / Ta film / Si substrate, the impedance ratio when the film thickness of the Ta film of the high acoustic impedance film 13b is changed with the SiO 2 film thickness as 0.05 wavelength.
  • FIG. 14 (a) shows the dependence of the impedance ratio on the SiO 2 film thickness when the film thickness of the SiO 2 film of the low acoustic impedance film 13a is changed with the Ta film thickness as 0.05 wavelength. ..
  • FIG. 14A shows an example when the SiO 2 film thickness is 0.05 wavelength, but even when the SiO 2 film thickness is 0.012 to 0.096 wavelength, the optimum Ta film thickness is SiO. 2 The film thickness was the same as when the film thickness was 0.05 wavelength.
  • the SiO 2 film thickness of the low acoustic impedance film 13a is 0.012 to 0.096 wavelength, 0.12 to 0.185 wavelength, and 0.216 to 0.275 wavelength.
  • an impedance ratio of 60 dB or more can be obtained, and at the wavelengths of 0.015 to 0.092 wavelength, 0.125 to 0.18 wavelength, and 0.22 to 0.27 wavelength, an impedance ratio of 65 dB or more can be obtained.
  • 0.02 to 0.087 wavelengths, 0.133 to 0.172 wavelengths, and 0.225 to 0.254 wavelengths have an impedance ratio of 70 dB or more, and 0.04 to 0.07 wavelengths have 75 dB. It was confirmed that the above impedance ratio can be obtained.
  • FIG. 14B shows an example when the Ta film thickness is 0.05 wavelength, but even when the Ta film thickness is 0.015 to 0.1 wavelength, the optimum SiO 2 film thickness is the Ta film. The film thickness was the same as when the thickness was 0.05 wavelength.
  • the elastic wave device 10 shown in FIG. 1A is Cu (0.1 ⁇ ) / (0 °, ⁇ , 0 °) LT (0.15 ⁇ ) / Al (0.05 ⁇ ) / W (0.05 ⁇ ) /.
  • the dependence of the band and impedance ratio on Euler angles ⁇ for Al (0.05 ⁇ ) / W (0.05 ⁇ ) / Al (0.05 ⁇ ) / W (0.05 ⁇ ) / Si substrates is shown in FIG. 15, respectively. It is shown in (a) and (b). As shown in FIGS.
  • An impedance ratio of 65 dB or more can be obtained with LT ( ⁇ 95 °, -15 ° to 15 °), and an impedance ratio of 70 dB or more can be obtained with LT (-30 ° to 30 °, 70 ° to 89 °, -6 ° to 6 °). Is obtained.
  • the elastic wave device 10 shown in FIG. 1A is a Cu (0.1 ⁇ ) / (0 °, 85 °, 0 °) LT (0.15 ⁇ ) / Al film / W film / Al film / W film / Al.
  • the dependence of the impedance ratio on the W film thickness when the film thickness of the W film of the high acoustic impedance film 13b is changed with the Al film thickness as 0.05 wavelength is determined. It is shown in FIG. 16 (a).
  • FIG. 16B shows the dependence of the impedance ratio on the Al film thickness when the film thickness of the Al film of the low acoustic impedance film 13a is changed with the W film thickness as 0.05 wavelength.
  • an impedance ratio of 60 dB or more is obtained and is 0.
  • An impedance ratio of 65 dB or more is obtained at .025 to 0.095 wavelength and 0.117 to 0.19 wavelength, and 70 dB or more at 0.03 to 0.092 wavelength and 0.12 to 0.17 wavelength. It was confirmed that the impedance ratio of Although not shown, a large impedance ratio can be obtained even when the W film thickness of the high acoustic impedance film 13b is 0.2 wavelength or more, and when the W film thickness is 0.216 to 0.275 wavelength, the impedance is 60 dB or more.
  • FIG. 16A shows an example when the Al film thickness is 0.05 wavelength, the optimum W film thickness is the Al film thickness even when the Al film thickness is 0.02 to 0.1 wavelength. Showed the same film thickness as when the wavelength was 0.05.
  • FIG. 16B shows an example when the W film thickness is 0.05 wavelength, the optimum Al film thickness is the W film thickness even when the W film thickness is 0.02 to 0.1 wavelength. Showed the same film thickness as when the wavelength was 0.05.
  • the elastic wave device 10 shown in FIG. 1 (b) is Cu (0.1 ⁇ ) / (0 °, ⁇ , 0 °) LT (0.15 ⁇ ) / floating electrode / Al (0.05 ⁇ ) / W (0. 05 ⁇ ) / Al (0.05 ⁇ ) / W (0.05 ⁇ ) / Al (0.05 ⁇ ) / W (0.05 ⁇ ) / Si substrate and Cu (0.1 ⁇ ) / (0 °, ⁇ , 0 °) LT (0.15 ⁇ ) / floating electrode / SiO 2 (0.05 ⁇ ) / Ta (0.05 ⁇ ) / SiO 2 (0.05 ⁇ ) / Ta (0.05 ⁇ ) / SiO 2 (0.05 ⁇ ) ) / Ta (0.05 ⁇ ) / Si substrate, the dependence of the band and the impedance ratio on the oiler angle ⁇ is shown in FIGS.
  • the elastic wave device 10 shown in FIG. 1 (b) is Cu (0.1 ⁇ ) / (0 °, 85 °, 0 °) LT (0.15 ⁇ ) / floating electrode / Al film / W film / Al film / W.
  • the sex is shown in FIG. 18 (a).
  • FIG. 18B shows the dependence of the impedance ratio on the Al film thickness when the film thickness of the Al film of the low acoustic impedance film 13a is changed with the W film thickness as 0.05 wavelength.
  • FIG. 18A shows an example when the Al film thickness is 0.05 wavelength, but even when the Al film thickness is 0.023 to 0.098 wavelength, the optimum W film thickness is the Al film thickness. Showed the same film thickness as when the wavelength was 0.05.
  • FIG. 18B shows an example when the W film thickness is 0.05 wavelength, but even when the W film thickness is 0.023 to 0.097 wavelength, the optimum Al film thickness is the W film thickness. Showed the same film thickness as when the wavelength was 0.05.
  • the elastic wave device 10 shown in FIG. 1A is Cu (0.1 ⁇ ) / (90 °, 90 °, ⁇ ) LT (0.15 ⁇ ) / Al (0.05 ⁇ ) / W (0.05 ⁇ ) /.
  • the dependence of the band and impedance ratio on Euler angles ⁇ for Al (0.05 ⁇ ) / W (0.05 ⁇ ) / Al (0.05 ⁇ ) / W (0.05 ⁇ ) / Si substrates is shown in FIG. It is shown in (a) and (b). As shown in FIGS.
  • An impedance ratio of 70 dB or more can be obtained at ⁇ 6 °, 90 ° ⁇ 6 °, 85 ° to 91 °), and 75 dB or more at (90 ° ⁇ 6 °, 90 ° ⁇ 6 °, 23 ° to 83 °). It was confirmed that the impedance ratio can be obtained.
  • the elastic wave device 10 shown in FIG. 1A is a Cu (0.1 ⁇ ) / (90 °, 90 °, 35 °) LT (0.15 ⁇ ) / Al film / W film / Al film / W film / Al.
  • the dependence of the impedance ratio on the W film thickness when the film thickness of the W film of the high acoustic impedance film 13b is changed with the Al film thickness as 0.05 wavelength is determined. It is shown in FIG. 20 (a).
  • FIG. 20B shows the dependence of the impedance ratio on the Al film thickness when the film thickness of the Al film of the low acoustic impedance film 13a is changed with the W film thickness as 0.05 wavelength.
  • a large impedance ratio can be obtained even when the W film thickness of the high acoustic impedance film 13b is 0.2 wavelength or more, and when the W film thickness is 0.216 to 0.275 wavelength, the impedance is 60 dB or more.
  • the ratio is obtained and the W film thickness is 0.22 to 0.27 wavelength, an impedance ratio of 65 dB or more is obtained, and when the W film thickness is 0.225 to 0.26 wavelength, an impedance ratio of 70 dB or more is obtained. It was confirmed that it could be obtained.
  • FIG. 20A shows an example when the Al film thickness is 0.05 wavelength, but even when the Al film thickness is 0.018 to 0.08 wavelength, the optimum W film thickness is the Al film thickness. Showed the same film thickness as when the wavelength was 0.05.
  • a large impedance ratio can be obtained even when the Al film thickness of the high acoustic impedance film 13b is 0.2 wavelength or more, and when the Al film thickness is 0.216 to 0.275 wavelength, the impedance is 60 dB or more.
  • the ratio is obtained and the Al film thickness is 0.22 to 0.27 wavelength, an impedance ratio of 65 dB or more is obtained, and when the Al film thickness is 0.225 to 0.26 wavelength, an impedance ratio of 70 dB or more is obtained. It was confirmed that it could be obtained.
  • FIG. 20B shows an example when the W film thickness is 0.05 wavelength, but even when the W film thickness is 0.016 to 0.08 wavelength, the optimum Al film thickness is the W film thickness. Showed the same film thickness as when the wavelength was 0.05.
  • the elastic wave device 10 shown in FIG. 1 (b) is Cu (0.1 ⁇ ) / (90 °, 90 °, ⁇ ) LT (0.15 ⁇ ) / floating electrode / SiO 2 (0.05 ⁇ ) / Ta (0). .05 ⁇ ) / SiO 2 (0.05 ⁇ ) / Ta (0.05 ⁇ ) / SiO 2 (0.05 ⁇ ) / Ta (0.05 ⁇ ) / Si Dependence of band and impedance ratio on Euler angles ⁇
  • the sexes are shown in FIGS. 21 (a) and 21 (b), respectively. As shown in FIGS.
  • the elastic wave device 10 shown in FIG. 1B is a Cu (0.1 ⁇ ) / (90 °, 90 °, 35 °) LT (0.15 ⁇ ) / floating electrode / SiO 2 film / Ta film / SiO 2 film. / Ta film / SiO 2 film / Ta film / Si substrate, Ta film of impedance ratio when the film thickness of Ta film of high acoustic impedance film 13b is changed with SiO 2 film thickness as 0.05 wavelength.
  • the dependence on the film thickness is shown in FIG. 22 (a). Further, FIG. 22B shows the dependence of the impedance ratio on the SiO 2 film thickness when the film thickness of the SiO 2 film of the low acoustic impedance film 13a is changed with the Ta film thickness as 0.05 wavelength. ..
  • FIG. 22A shows an example when the SiO 2 film thickness is 0.05 wavelength, but even when the SiO 2 film thickness is 0.015 to 0.085 wavelength, the optimum Ta film thickness is SiO. 2 The film thickness was the same as when the film thickness was 0.05 wavelength.
  • the SiO 2 film thickness of the low acoustic impedance film 13a is 0.015 to 0.085 wavelength, 0.118 to 0.18 wavelength, and 0.216 to 0.275 wavelength.
  • an impedance ratio of 60 dB or more is obtained, and at 0.017 to 0.093 wavelength, 0.122 to 0.175 wavelength, and 0.22 to 0.27 wavelength, an impedance ratio of 65 dB or more is obtained.
  • 0.02 to 0.087 wavelength, 0.13 to 0.17 wavelength, and 0.225 to 0.26 wavelength an impedance ratio of 70 dB or more is obtained, and 0.035 to 0.08 wavelength. It was confirmed that an impedance ratio of 75 dB or more could be obtained.
  • FIG. 20B shows an example when the Ta film thickness is 0.05 wavelength, but even when the Ta film thickness is 0.015 to 0.085 wavelength, the optimum SiO 2 film thickness is the Ta film. The film thickness was the same as when the thickness was 0.05 wavelength.
  • the elastic wave device 10 shown in FIG. 1 (b) is Cu (0.1 ⁇ ) / (90 °, 90 °, 42.5 °) LN (0.2 ⁇ ) / floating electrode / SiO 2 film (0.05 ⁇ ).
  • FIG. 23 shows the dependence of the impedance ratio on the thickness of the piezoelectric substrate 11 in the case of 05 ⁇ ) / Ta film (0.05 ⁇ ) / SiO 2 film (0.05 ⁇ ) / Ta film (0.05 ⁇ ) / Si substrate. Shown in. As shown in FIG. 23, when the thicknesses of LN and LT are 5 wavelengths or less and 2.4 wavelengths or less, an impedance ratio of 65 dB or more is obtained, and the thicknesses of LN and LT are 1.2 wavelengths or less and 1 wavelength, respectively.
  • an impedance ratio of 70 dB or more can be obtained, and when the thicknesses of LN and LT are 0.3 to 0.02 wavelength and 0.25 to 0.02 wavelength, respectively, an impedance ratio of 75 dB or more can be obtained. confirmed.
  • the elastic wave device 10 shown in FIG. 1 (b) is Cu (0.1 ⁇ ) / (90 °, 90 °, 35 °) LT (0.15 ⁇ ) / floating electrode / SiO 2 film (0.05 ⁇ ) / Ta.
  • the dependence of the acoustic multilayer film 13 on the number of layers is shown in FIG. As shown in FIG.
  • the film such as Ti provided to increase the adhesive strength has a film thickness of several tens of nm to several hundreds of nm, and the acoustic multilayer film 13 has a thickness of several tens of nm to several hundreds of nm. Since it is relatively thin compared to each film, it is not included as an acoustic impedance film.
  • the elastic wave device 10 shown in FIG. 1B is a blind electrode 12a / (90 °, 90 °, 35 °) LT (0.15 ⁇ ) / floating electrode / SiO 2 film (0.05 ⁇ ) / Ta film ( 0.05 ⁇ ) / SiO 2 film (0.05 ⁇ ) / Ta film (0.05 ⁇ ) / SiO 2 film (0.05 ⁇ ) / Ta film (0.05 ⁇ ) / Si substrate (0.05 ⁇ ) / Si substrate
  • FIG. 25 the metallization ratio (MR) of the blind electrode 12a is set to 0.5, and the results when a Cu electrode, an Al electrode, an Au electrode, and a Mo electrode are used as the blind electrode 12a are shown.
  • the electrode thickness when the electrode thickness is 0.01 to 0.045 wavelength and 0.1 to 0.21 wavelength, an impedance ratio of 65 dB or more can be obtained, and the electrode thickness is 0.02 to 0.041 wavelength and It was confirmed that an impedance ratio of 70 dB or more was obtained when the wavelength was 0.135 to 0.197, and an impedance ratio of 75 dB or more was obtained when the electrode thickness was 0.159 to 0.182 wavelength.
  • the electrode thickness is 0.005 to 0.02 wavelength and 0.062 to 0.165 wavelength
  • an impedance ratio of 65 dB or more can be obtained, and the electrode thickness is 0.01 to 0.0152 wavelength and It was confirmed that an impedance ratio of 70 dB or more was obtained when the wavelength was 0.064 to 0.155, and an impedance ratio of 75 dB or more was obtained when the electrode thickness was 0.08 to 0.12 wavelength.
  • the electrode thickness when the electrode thickness is 0.008 to 0.03 wavelength and 0.055 to 0.19 wavelength, an impedance ratio of 65 dB or more can be obtained, and the electrode thickness is 0.0125 to 0.027 wavelength and It was confirmed that an impedance ratio of 70 dB or more was obtained when the wavelength was 0.065 to 0.165, and an impedance ratio of 75 dB or more was obtained when the electrode thickness was 0.095 to 0.13 wavelength.
  • interdigital electrodes 12a when the density is less than 1800 kg / m 3 or more 6000 kg / m 3, the same electrode thickness and the Al electrode becomes optimum thickness, when less than 6000 kg / m 3 or more 10000 kg / m 3, and the Cu electrode
  • the same electrode thickness is the optimum thickness, and when it is 10000 kg / m 3 or more and less than 15000 kg / m 3 , the same electrode thickness as the Mo electrode is the optimum thickness, and when it is 15000 kg / m 3 or more and less than 25000 kg / m 3 , the same electrode as the Au electrode.
  • the thickness is the optimum thickness.
  • the optimum thickness is determined by converting with the average density thereof.
  • the metallization ratio (MR) of the blind electrode 12a deviates from 0.5
  • the optimum thickness is H ⁇ 0.5 / MR, where H is the optimum thickness when the MR is 0.5.
  • the elastic wave device 10 shown in FIG. 1 (b) is Cu (0.1 ⁇ ) / (90 °, 90 °, 42.5 °) LN (0.2 ⁇ ) / floating electrode / SiO 2 film (0.05 ⁇ ).
  • FIG. 26 The dependence of the impedance ratio on the MR of the weeping electrode 12a in the case of 05 ⁇ ) / Ta film (0.05 ⁇ ) / SiO 2 film (0.05 ⁇ ) / Ta film (0.05 ⁇ ) / Si substrate is shown in FIG. 26. Shown in. As shown in FIG. 26, it was confirmed that an impedance ratio of 65 dB or more can be obtained when the MR is 0.35 to 0.8 for both LN and LT. Further, it was confirmed that in LN, an impedance ratio of 70 dB or more was obtained when MR was 045 to 0.8, and in LT, an impedance ratio of 68 dB or more was obtained when MR was 0.45 to 0.6. Was done.
  • the elastic wave device 10 shown in FIG. 1A is a Cu (0.1 ⁇ ) / (90 °, 90 °, 42.5 °) LN (0.2 ⁇ ) / acoustic multilayer film [Multi acoustic layers; SiO]. 2 (0.05 ⁇ ) / Ta (0.05 ⁇ ) / SiO 2 (0.05 ⁇ ) / Ta (0.05 ⁇ ) / SiO 2 (0.05 ⁇ ) / Ta (0.05 ⁇ ) / SiO 2 (0.05 ⁇ ) ) / Ta (0.05 ⁇ )] / Si substrate, the displacement distribution of the frequency characteristic of the overtone near the sound velocity of 11,000 m / s is shown in FIG. 27 (b). As shown in FIG.
  • the mutation distribution was SAW containing the SH component as a main component.
  • the elastic wave device of Patent Document 3 and the elastic wave device 10 of the embodiment of the present invention have a completely different displacement distribution in addition to the difference in frequency and sound velocity, the difference in the basic mode of LLSAW and the overtone of SAW. From the different, it is clear that the vibration modes are also different.

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Abstract

【課題】オーバートーンを用いて、６ＧＨｚ以上の超高周波数帯で、良好な特性を得ることができる弾性波デバイスを提供する。 【解決手段】圧電基板１１と、圧電基板１１に接するよう設けられた電極１２と、圧電基板１１および／または電極１２に接するよう設けられた音響多層膜１３とを有し、弾性表面波の共振特性のうちのオーバートーンを利用するよう構成されている。電極１２は、圧電基板１１の一方の表面に設けられたすだれ状電極１２ａを有している。オーバートーンの弾性表面波は、音速９０００ｍ／ｓ以上であることが好ましい。音響多層膜１３は、低音響インピーダンス膜１３ａと高音響インピーダンス膜１３ｂとが交互に積層されていることが好ましい。

Description

弾性波デバイス
　本発明は、弾性波デバイスに関する。
　スマートフォン等で主に使用されている７００ＭＨｚから３ＧＨｚの周波数帯には、８０近くのバンドがあり、非常に混雑している。その対策として、第５世代移動通信システム（５Ｇ）では、３．３ＧＨｚから４．９ＧＨｚの周波数帯が使用されつつあり、また、その次の世代では、６ＧＨｚ以上の周波数帯を使用する計画がなされている。
　従来、７００ＭＨｚから３ＧＨｚの周波数帯では、ＡｌＮやＳｃＡｌＮの圧電薄膜を用いたバルク弾性波（ＦＢＡＲ；Film Bulk Acoustic Resonator）デバイス（例えば、非特許文献１または２参照）や、圧電基板や薄膜としてＬｉＮｂＯ３結晶（ＬＮ）やＬｉＴａＯ３結晶（ＬＴ）を用いた弾性表面波（ＳＡＷ）デバイスや縦波漏洩弾性波（ＬＬＳＡＷ）を用いたデバイスが用いられている（例えば、非特許文献３または４参照）。弾性表面波（ＳＡＷ）デバイスでは、帯域が、用いる圧電基板の電気機械結合係数（結合係数）に依存するため、その帯域に必要な結合係数を有するＬＮやＬＴ基板が一般的に使用されている。
　このうち、ＦＢＡＲデバイスでは、ＡｌＮやＳｃＡｌＮ膜などがｃ軸配向しているため、用いるバルク波の振動モードは、厚み縦振動のみとなる。この縦波の音速は、（ｃ３３Ｄ／密度）１／２で表され（ｃ３３Ｄは弾性スティッフネス定数）、励振周波数は、音速／（２×膜厚）で表される値に、電極の質量負荷による周波数低下分を減じた周波数になる。このため、励振周波数を高周波にするためには、圧電薄膜の膜厚を極端に薄くしなければならない。しかし、圧電薄膜としてＡｌＮやＳｃＡｌＮを用いたものは、これらが多結晶薄膜であるため、超高周波での減衰が大きく、良好な特性を実現するのが困難であった。
　また、圧電基板としてＬＮやＬＴを用いた弾性表面波（ＳＡＷ）デバイスでは、周波数ｆは、基板の音速Ｖと、すだれ状電極の周期（波長λ）とから、ｆ＝Ｖ／λで決まる。耐電力や製造課程でのバラツキの関係から、すだれ状電極の波長は、１．２μｍ程度が限界であるため、用いる基板の音速との関係から、高周波側では約３．２ＧＨｚの周波数が限界であった。
　なお、サファイアのような高音速の基板上にＺｎＯのような圧電膜を形成した時、圧電膜の厚みに応じて、基本モードのレイリー波（０次）と、その高次モードのセザワ波（１次）やさらにその高次モード（２次、３次、・・・）の波が励振されるが、その高次モードの周波数は、基本モードの周波数の整数倍ではない。一方、バルク波の厚み振動では、基本モードの他に、約２倍、３倍・・・の整数倍の周波数（Harmonic周波数）を有するオーバートーンが励振される。このように、基本モードの約２倍、３倍・・と励振されるＳＡＷを、以下でも、オーバートーンと呼ぶ。
　また、後述の板波のうち、非対称ラム波の０次モード（Ａ０モード）は基板厚が薄くなるにつれて音速が遅くなるが、その高次の１次モードのＡ１モードは逆に速くなり、その比は圧電基板の厚みにより大きく異なる。その上、両者は整数倍の関係にはない。上述のセザワ波のように、Ａ１モードは、Ａ０モードの高次モードであって、オーバートーンではない。
　上述のように、ＳＡＷデバイスでは、高周波側で約３．２ＧＨｚが限界であるが、ＳＡＷ以外では、板波を用いた３．２ＧＨｚ以上の高周波デバイスの報告がある。板波には、縦波成分と、ｓｈｅａｒ　ｖｅｒｔｉｃａｌ（ＳＶ）成分の変位を有するＡ０モードやＡ１モードやＳ０モードのラム波と、ｓｈｅａｒ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ（ＳＨ）成分を有するＳＨ０モードのＳＨ型板波とがある。これらの板波は、基板内全体が振動して伝わり、基板表面に集中して伝搬するＳＡＷとは大きく異なり、板波とＳＡＷとは区別して利用されている。
　圧電基板の厚みが波長の０．１５倍以下のとき、Ｓ０モードでは、ＳＡＷの約１．５倍の６，０００ｍ／ｓの高音速が得られ、Ａ１モードでは、約３～６倍の１２，０００～２５，０００ｍ／ｓの高音速が得られ、高周波化デバイスの実現には有利である。そこで、０．３４～０．４８μｍのＬＮやＬＴ薄膜中のＡ１モードの基本波を用い、４．５～６．３ＧＨｚの共振子デバイスが実現されている（例えば、非特許文献５または６参照）。しかし、このデバイスは、板波を励振する圧電薄板上のＩＤＴ部の上下部ともに空洞を必要とするため、０．４８μｍ以下の薄板では、機械的強度が弱いという大きな課題がある。
　そこで、この板波の機械的強度が弱いという問題を解決するために、圧電薄板に接するように音響多層膜を用いることにより、圧電薄板の下部に空洞を必要としない構造を有し、Ａ１モード、Ｓ０モード、ＳＨ０モードの板波の基本モードを励振するもの（例えば、非特許文献７または特許文献１参照）や、ＳＨ０モード板波の基本モードを用いたもの（例えば、特許文献２参照）が提案されている。また、ＬＮやＬＴを用い、ＬＬＳＡＷの基本モードを用いたものも提案されている（例えば、特許文献３参照）。
John D. Larson III et al., "Power Handling and Temperature Coefficient Studies in FBAR Duplexers for the 1900 MHz PCS Band", Proc. IEEE Ultrason. Symp., 2000, p.869-874 Keiichi Umeda et al., "PIEZOELECTRIC PROPERTIES OF ScAlN THIN FILMS FOR PIRZO-MEMS DEVICES", Proc. MEMS (Taipei, Taiwan), 2013, p.20-24, M. Kadota, Y. Ishii, T. Shimatsu, M. Umoto, and Shuji Tanaka, "Suprious-Free, Near-Zero-TCF Hetero Acoustic Layer (HAL) SAW Resonators Using LiTaO3 Thin Plate on Quartz", Proc. IEEE Ultrason. Symp., 2018, 6J-2 T. Kimura, Y. Kishimoto, M. Omura and K. Hashimoto, "3.5 GHz longitudinal leaky surface acoustic wave resonator using a multilayered waveguide structure for high acoustic energy confinement", Jpn. J. Appl. Phys., 2018, vol. 57, 07LD15 M. Kadota, T. Ogami, K. Yamamoto, H. Tochishita, and Y. Negoro, "High frequency Lamb Wave Device composed of MEMS Structure using LiNbO3 Thin Film and Air Gap", IEEE trans. Ultrason. Ferroelec. Freq. Cont., 2010, vol.57, No.11, p.2564-2571 N. Assila, M. Kadota, and S. Tanaka, "High Frequency Resonator Using A1 Mode Lamb Wave in LiTaO3 Plate", IEEE trans. Ultrason. Ferroelec. Freq. Cont., 2019, vol. 66, No. 9, p. 1529-1535 T. Kimura, K. Daimon, T. Ogami and M. Kadota, "S0 Mode Lamb Wave Resonators Using Thin Plate LiNbO3 and Acoustic Quarter-Wave Multilayers", Jpn. J. Appl. Phys., 2013, vol. 52, 07HD03 清水康敬,「ＬｉＴａＯ３基板弾性表面波伝搬の方位特性」、音響学会誌、1980年、vol.36、p.140-145
特許第５６４８６９５号公報 国際公開ＷＯ２０１６／０４７２５５号 特開２０１８－１８２６１５号公報
　非特許文献１および２に記載のようなＦＢＡＲデバイスでは、６ＧＨｚ以上の超高周波数帯で、インピーダンス比が大きい良好な特性を得ることはできないという課題があった。また、非特許文献３または４に記載のように、従来の弾性表面波（ＳＡＷ）や縦波漏洩弾性波（ＬＬＳＡＷ）を用いたデバイスは、圧電薄膜の上にすだれ状電極（ＩＤＴ）を形成した構造では、基本モードしか励振せず、圧電薄膜と支持基板、あるいは音響多層膜と支持基板とを組み合わせた構造であっても、基本モードの整数倍の周波数を有するオーバートーンは励振されず、高周波側の周波数は、共振周波数で３．５ＧＨｚが限界であるという課題があった。
　特許文献１に記載のデバイスでは、Ａ１モード板波は、基本モードの反共振周波数で決定される音速は１５，５００ｍ／ｓを有しているが、その音速は、Ａ１モード板波の基本モードの音速であり、オーバートーンの音速ではないという課題があった。また、非特許文献５、６、７に記載のデバイスでは、方位角、基板厚に関わらず、ＬｉＮｂＯ３（ＬＮ）やＬｉＴａＯ３（ＬＴ）のＳ０モードの音速が、６，０００～７，０００ｍ／ｓとなっているが、これもオーバートーンを用いたものではないという課題があった。なお、特許文献１および２に記載のＳＨ０モード板波デバイスについては、その音速が記されていないが、非特許文献５、６、７に記載のデバイスでは、方位角、基板厚に関わらず、ＬＮやＬＴのＳＨ０モード板波の音速は約４，０００ｍ／ｓとなっている。
　特許文献３の記載のデバイスでは、０．０５、０．０６、０．０８波長厚のＡｌ電極を用い、ＬＬＳＡＷを励振しているが、そのＡｌの電極厚みでは、オーバートーンを大きく励振することはできないという課題があった。なお、特許文献３の記載のデバイスでは、ＬＬＳＡＷの基本モードの音速は約６，０００ｍ／ｓとなっている。
　本発明は、このような課題に着目してなされたもので、オーバートーンを用いて、６ＧＨｚ以上の超高周波数帯で、良好な特性を得ることができる弾性波デバイスを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明に係る弾性波デバイスは、圧電基板と、前記圧電基板に接するよう設けられた電極と、前記圧電基板および／または前記電極に接するよう設けられた音響多層膜とを有し、弾性表面波の共振特性のうちのオーバートーンを利用するよう構成されていることを特徴とする。
　本発明に係る弾性波デバイスは、音響多層膜により、弾性表面波の基本モードの周波数の約整数倍（約２倍、約３倍、・・・）のオーバートーンを励振することができる。また、電極の厚みや、圧電基板の種類、音響多層膜の各層の厚みを調整することにより、大きいインピーダンス比を有する弾性表面波のオーバートーンを得ることができる。本発明に係る弾性波デバイスは、このオーバートーンを利用することにより、６ＧＨｚ以上の超高周波数帯で、インピーダンス比が大きい良好な特性を得ることができる。このオーバートーンの弾性表面波は、例えば、音速が９０００ｍ／ｓ以上に相当し、場合によっては、１００００ｍ／ｓ以上に相当する。
　なお、ここで、弾性波デバイスのインピーダンス比（Impedance ratio）は、共振周波数ｆｒにおける共振インピーダンスＺｒと、反共振周波数ｆａにおける反共振インピーダンスＺａとの比［２０×ｌｏｇ（Ｚａ／Ｚｒ）］である。また、弾性波デバイスの帯域（Bandwidth）は、（ｆａ－ｆｒ）／ｆｒである。
　本発明に係る弾性波デバイスで、前記音響多層膜は、低音響インピーダンス膜と高音響インピーダンス膜とが交互に積層されていることが好ましい。特に、前記音響多層膜は、低音響インピーダンス膜と高音響インピーダンス膜とが交互に連続して３層以上２０層以下で積層された音響膜を有することが好ましい。また、この場合、前記音響多層膜の各低音響インピーダンス膜および各高音響インピーダンス膜のうち、少なくとも３層の各厚みが、それぞれ前記弾性表面波の０．０１２波長～０．１１８波長、０．１０５波長～０．２波長、または、０．２１６波長～０．２７５波長であることが好ましい。また、０．０１５波長～０．１１７波長、０．１０５波長～０．１９波長、または、０．２２波長～０．２７波長であることがより好ましい。また、０．０２波長～０．１２波長、０．１１４波長～０．１７２波長、または、０．２２５波長～０．２６波長であることがさらに好ましい。また、０．０３波長～０．０８２波長であることがさらに好ましい。さらに、前記音響多層膜の低音響インピーダンス膜および高音響インピーダンス膜の組み合わせの内、いずれか片方の膜の厚みは、０．０１２波長～０．１１８波長、あるいは０．０２波長～０．１２波長、あるいは０．０３波長～０．０８２波長であることがより好ましい。これにより、弾性表面波のオーバートーンを効率よく励振することができる。
　本発明に係る弾性波デバイスで、前記音響多層膜の各低音響インピーダンス膜および／または各高音響インピーダンス膜は、Ｍｇ合金、ＳｉＯ２、ＳｉＯＦ、Ａｌ、Ｙ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、ＺｎＯ、ＳｉｘＮｙ（ここで、ｘおよびｙは正の実数）、ＡｌＮ、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３、Ａｇ、ＺｒＯ２、Ｈｆ、Ｃｕ、ＴｉＯ２、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｐｔ、およびＷのうちの少なくとも１つを含む膜、または、これらのうちの少なくとも１つを含む酸化膜、窒化膜、炭化膜もしくはヨウ化膜から成ることが好ましい。それ以外でも、低音響インピーダンス膜は、隣り合う高音響インピーダンス膜よりも、音響インピーダンスが小さいものから成っていればよい。なお、本発明に係る弾性波デバイスで、各低音響インピーダンス膜および各高音響インピーダンス膜の、縦波での音響インピーダンスＺｌおよび横波での音響インピーダンスＺｓは、それぞれ（密度×ｃ３３）１／２および（密度×ｃ４４）１／２で表される（ｃ３３、ｃ４４は弾性スティッフネス定数である）。用いる２つの音響膜のうち、Ｚ１の小さい方またはＺｓの小さい方が低音響インピーダンス膜であり、大きい方が高音響インピーダンス膜である。
　本発明に係る弾性波デバイスで、前記圧電基板は、ＬｉＮｂＯ３またはＬｉＴａＯ３の単結晶から成ることが好ましい。この場合、弾性表面波のオーバートーンを励振しやすい。
　本発明に係る弾性波デバイスは、大きいインピーダンス比を得るために、前記電極は、前記圧電基板の一方の表面に設けられたすだれ状電極から成り、前記音響多層膜は、前記圧電基板の他方の表面に接するよう設けられ、前記圧電基板は、ＬｉＮｂＯ３結晶から成り、オイラー角が（－３０°～３０°，６０°～１０３°，－１５°～１５°）および（９０°±６°，９０°±６°，－２０°～４８°）のいずれか一方、または、これらのいずれか一方と結晶学的に等価なオイラー角であることが好ましい。また、この場合、圧電基板は、オイラー角が（－３０°～３０°，７２°～９７°，－１５°～１５°）および（９０°±６°，９０°±６°，－１０°～４３°）のいずれか一方、または、これらのいずれか一方と結晶学的に等価なオイラー角であることがより好ましい。また、この場合、圧電基板は、オイラー角が（－３０°～３０°，７８°～９２°，－６°～６°）および（９０°±６°，９０°±６°，－２°～３３°）のいずれか一方、または、これらのいずれか一方と結晶学的に等価なオイラー角であることがさらに好ましい。
　本発明に係る弾性波デバイスは、大きいインピーダンス比を得るために、前記電極は、前記圧電基板の一方の表面に設けられたすだれ状電極と、前記圧電基板の他方の表面を覆うよう設けられた浮き電極とを有し、前記音響多層膜は、前記浮き電極の前記圧電基板とは反対側の表面に接するよう設けられ、前記圧電基板は、ＬｉＮｂＯ３結晶から成り、オイラー角が（－３０°～３０°，６４°～９８°，－１５°～１５°）および（９０°±６°，９０°±６°，－４°～５６°）のいずれか一方、または、これらのいずれか一方と結晶学的に等価なオイラー角であることが好ましい。また、この場合、圧電基板は、オイラー角が（－３０°～３０°，６８°～９５°，－１５°～１５°）および（９０°±６°，９０°±６°，－２°～５２°）のいずれか一方、または、これらのいずれか一方と結晶学的に等価なオイラー角であることがより好ましい。また、この場合、圧電基板は、オイラー角が（－３０°～３０°，７２°～９２°，－１５°～１５°）および（９０°±６°，９０°±６°，２５°～５０°）のいずれか一方、または、これらのいずれか一方と結晶学的に等価なオイラー角であることがさらに好ましい。なお、浮き電極は、すだれ状電極の片方の電極、または、本発明に係る弾性波デバイス以外の他の共通電極と接続されていてもよい。
　この圧電基板がＬｉＮｂＯ３結晶から成る場合、圧電基板の厚みが前記弾性表面波の０．００２～５波長であることが好ましく、１．２波長以下であることがより好ましく、０．０２～０．３波長であることがさらに好ましい。この場合、より大きいインピーダンス比を得ることができる。
　本発明に係る弾性波デバイスは、大きいインピーダンス比を得るために、前記電極は、前記圧電基板の一方の表面に設けられたすだれ状電極から成り、前記音響多層膜は、前記圧電基板の他方の表面に接するよう設けられ、前記圧電基板は、ＬｉＴａＯ３結晶から成り、オイラー角が（－３０°～３０°，５５°～１００°，－１５°～１５°）、（９０°±６°，９０°±６°，－５°～６１°）および（９０°±６°，９０°±６°，８３°～９３°）のいずれか一つ、または、これらのいずれか一つと結晶学的に等価なオイラー角であることが好ましい。また、この場合、圧電基板は、オイラー角が（－３０°～３０°，６１°～９５°，－１５°～１５°）、（９０°±６°，９０°±６°，１５°～５５°）および（９０°±６°，９０°±６°，８５°～９１°）のいずれか一つ、または、これらのいずれか一つと結晶学的に等価なオイラー角であることがより好ましい。また、この場合、圧電基板は、オイラー角が（－３０°～３０°，７０°～８９°，－１５°～１５°）および（９０°±６°，９０°±６°，２３°～３８°）のいずれか一方、または、これらのいずれか一方と結晶学的に等価なオイラー角であることがより好ましい。
　本発明に係る弾性波デバイスは、大きいインピーダンス比を得るために、前記電極は、前記圧電基板の一方の表面に設けられたすだれ状電極と、前記圧電基板の他方の表面を覆うよう設けられた浮き電極とを有し、前記音響多層膜は、前記浮き電極の前記圧電基板とは反対側の表面に接するよう設けられ、前記圧電基板は、ＬｉＴａＯ３結晶から成り、オイラー角が（－３０°～３０°，６５°～９４°，－１５°～１５°）および（９０°±６°，９０°±６°，－４°～５６°）のいずれか一方、または、これらのいずれか一方と結晶学的に等価なオイラー角であることが好ましい。また、この場合、圧電基板は、オイラー角が（－３０°～３０°，６９°～９１°，－１５°～１５°）および（９０°±６°，９０°±６°，－２°～５２°）のいずれか一方、または、これらのいずれか一方と結晶学的に等価なオイラー角であることがより好ましい。また、この場合、圧電基板は、オイラー角が（９０°±６°，９０°±６°，２５°～５０°）、または、これと結晶学的に等価なオイラー角であることがさらに好ましい。なお、浮き電極は、すだれ状電極の片方の電極、または、本発明に係る弾性波デバイス以外の他の共通電極と接続されていてもよい。
　圧電基板がＬｉＴａＯ３結晶から成る場合、圧電基板の厚みが前記弾性表面波の０．００２～２．４波長であることが好ましく、１波長以下であることがより好ましく、０．０２～０．２５波長であることがさらに好ましい。この場合、より大きいインピーダンス比を得ることができる。
　本発明に係る弾性波デバイスで、前記すだれ状電極は、メタライジェイション比をＭＲとし、前記弾性表面波の波長をλとすると、密度が１８００ｋｇ／ｍ３以上６０００ｋｇ／ｍ３未満で、厚みが（０．０１λ～０．０４５λ）×０．５／ＭＲもしくは（０．１λ～０．２１λ）×０．５／ＭＲ、または、密度が６０００ｋｇ／ｍ３以上１００００ｋｇ／ｍ３未満で、厚みが（０．０１λ～０．０３３λ）×０．５／ＭＲもしくは（０．０６λ～０．２λ）×０．５／ＭＲ、または、密度が１００００ｋｇ／ｍ３以上１５０００ｋｇ／ｍ３未満で、厚みが（０．００８λ～０．０３λ）×０．５／ＭＲもしくは（０．０５５λ～０．１９λ）×０．５／ＭＲ、または、密度が１５０００ｋｇ／ｍ３以上２５０００ｋｇ／ｍ３未満で、厚みが（０．００５λ～０．０２λ）×０．５／ＭＲもしくは（０．０６２λ～０．１６５λ）×０．５／ＭＲであることが好ましい。この場合、より大きいインピーダンス比を得ることができる。なお、すだれ状電極（ＩＤＴ）のメタライゼーション比（ＭＲ）は、弾性表面波の伝搬方向に沿って、すだれ状電極の電極指の幅Ｆを、電極指の周期（λ）の半分（電極指の幅Ｆと電極指間の隙間Ｇとの和）で除した比率であり、ＭＲ＝Ｆ／（Ｆ＋Ｇ）＝２×Ｆ／λである。また、すだれ状電極の電極指の周期（波長）λが、利用する弾性表面波の波長と等しくなる。
　ここで、オイラー角（φ、θ、ψ）は、右手系であり、圧電基板の切断面と、弾性波の伝搬方向とを表現するものである。すなわち、圧電基板を構成する結晶や、ＬＴまたはＬＮの結晶軸Ｘ、Ｙ、Ｚに対し、Ｚ軸を回転軸としてＸ軸を反時計廻りにφ回転し、Ｘ’軸を得る。次に、そのＸ’軸を回転軸としてＺ軸を反時計廻りにθ回転しＺ’軸を得る。このとき、Ｚ’軸を法線とし、Ｘ’軸を含む面を、圧電基板の切断面とする。また、Ｚ’軸を回転軸としてＸ’軸を反時計廻りにψ回転した方向を、弾性波の伝搬方向とする。また、これらの回転によりＹ軸が移動して得られる、Ｘ’軸およびＺ’軸と垂直な軸を、Ｙ′軸とする。
　オイラー角をこのように定義することにより、非特許文献８によれば、三方晶系３ｍ点群に属するＬＮ、ＬＴでは次の関係が成り立つ。
　　（φ、θ、ψ）＝（６０°＋φ、－θ、ψ）＝（６０°－φ、－θ、１８０°－ψ）
　　　　　　　　　＝（φ、１８０°＋θ、１８０°－ψ）＝（φ、θ、１８０°＋ψ）
　例えば、４０°回転Ｙ板Ｘ方向伝搬は、オイラー角で（０°、１３０°、０°）と表され、４０°回転Ｙ板９０°Ｘ方向伝搬は、オイラー角で（０°、１３０°、９０°）と表される。なお、圧電基板を所望のオイラー角で切り出す際には、オイラー角の各成分に対して、最大で±０．５°程度の誤差が発生する可能性がある。弾性波の特性に関しては、（φ、θ、ψ）のオイラー角のうち、φ、ψに関しては、±５°程度のずれによる特性差はほとんどない。また、オイラー角（０°、θ、０°）に対し、（０°、θ＋３６０°、０°）は、オイラー角で等価な面である。一方、（０°、θ＋１８０°、０°）は、（０°、θ、０°）とはオイラー角で等価な面ではないが、基板の表裏の関係にある。しかし、弾性波デバイスでは、表と裏でも同じ特性を示すため、ここでは、基板の表裏の関係の方位も、等価な面とみなす。
　本発明によれば、オーバートーンを用いて、６ＧＨｚ以上の超高周波数帯で、良好な特性を得ることができる弾性波デバイスを提供することができる。
本発明の実施の形態の弾性波デバイスの（ａ）側面図、（ｂ）浮き電極を有する変形例を示す側面図である。 従来の弾性波デバイスの（ａ）側面図、（ｂ）周波数特性を示すグラフである。 （ａ）図１（ａ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ厚)/(90°,90°,35°)LT(0.2λ厚)/SiO2(0.25λ厚)/Ta(0.25λ厚)/SiO2(0.25λ厚)/Ta(0.25λ厚)/SiO2(0.25λ厚)/Ta(0.25λ厚)/Si基板の構造での周波数特性を示すグラフ、(以下、厚は省略)（ｂ）図１（ｂ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(90°,90°,42.5°)LN(0.2λ)/浮き電極/SiO2(0.05λ)/Ta/SiO2(0.05λ)/Ta/SiO2(0.05λ)/Ta/Si基板の構造で、Ｔａ膜の厚みを変化させたときの周波数特性を示すグラフである。 （ａ）図１（ａ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.2λ)/(0°,85°,0°)LN(0.2λ)/Al(0.06λ)/W(0.06λ)/Al(0.06λ)/W(0.06λ)/Al(0.06λ)/W(0.06λ)/Si基板の構造での周波数特性、（ｂ）図１（ｂ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(90°,90°,42.5°)LN(0.2λ)/浮き電極/SiO2(0.05λ)/Ta(0.03λ)/SiO2(0.05λ)/Ta(0.03λ)/SiO2(0.05λ)/Ta(0.03λ)/Si基板の構造での周波数特性、（ｃ）図１（ａ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.12λ)/(0°,85°,0°)LT(0.15λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Si基板の構造での周波数特性、（ｄ）図１（ｂ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(90°,90°,35°)LT(0.15λ)/浮き電極/SiO2(0.07λ)/Ta(0.07λ)/SiO2(0.07λ)/Ta(0.07λ)/SiO2(0.07λ)/Ta(0.07λ)/Si基板の構造での周波数特性を示すグラフである。 図１（ａ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(0°,θ,0°)LN(0.2λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Si基板の構造での（ａ）帯域（Bandwidth）、（ｂ）インピーダンス比（Impedance ratio）と、オイラー角θとの関係を示すグラフである。 図１（ａ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(φ,85°,0°)LN(0.2λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Si基板の構造での、インピーダンス比とオイラー角φとの関係を示すグラフである。 図１（ａ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(0°,85°,ψ)LN(0.2λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Si基板の構造での、インピーダンス比とオイラー角ψとの関係を示すグラフである。 図１（ａ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(0°,85°,0°)LN(0.2λ)/Al/W/Al/W/Al/W/Si基板の構造での、インピーダンス比と、（ａ）高音響インピーダンス膜のW膜厚、（ｂ）低音響インピーダンス膜のAl膜厚との関係を示すグラフである。 図１（ｂ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(0°,θ,0°)LN(0.2λ)/浮き電極/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Si基板の構造での（ａ）帯域、（ｂ）インピーダンス比と、オイラー角θとの関係を示すグラフである。 図１（ｂ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(0°,85°,0°)LN(0.2λ)/浮き電極/Al/W/Al/W/Al/W/Si基板の構造での、インピーダンス比と、（ａ）Al膜厚0.05λにおける高音響インピーダンス膜のW膜厚、（ｂ）W膜厚0.05λにおける低音響インピーダンス膜のAl膜厚との関係を示すグラフである。 図１（ａ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(90°,90°,ψ)LN(0.2λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Si基板の構造での（ａ）帯域、（ｂ）インピーダンス比と、オイラー角ψとの関係を示すグラフである。 図１（ａ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(90°,90°,42.5°)LN(0.2λ)/Al/W/Al/W/Al/W/Si基板の構造での、インピーダンス比と、（ａ）Al膜厚0.05λにおける高音響インピーダンス膜のW膜厚、（ｂ）W膜厚0.05λにおける低音響インピーダンス膜のAl膜厚との関係を示すグラフである。 図１（ｂ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(90°,90°,ψ)LN(0.2λ)/ 浮き電極/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/Si基板の構造での、（ａ）帯域、（ｂ）インピーダンス比と、オイラー角ψとの関係を示すグラフである。 図１（ｂ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(90°,90°,42.5°)LN(0.2λ)/浮き電極/SiO2/Ta/SiO2/Ta/SiO2/Ta/Si基板の構造での、インピーダンス比と、（ａ）SiO2膜厚0.05λにおける高音響インピーダンス膜のTa膜厚、（ｂ）Ta膜厚0.05λにおける低音響インピーダンス膜のSiO2膜厚との関係を示すグラフである。 図１（ａ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(0°,θ,0°)LT(0.15λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Si基板の構造での（ａ）帯域、（ｂ）インピーダンス比と、オイラー角θとの関係を示すグラフである。 図１（ａ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(0°,85°,0°)LT(0.15λ)/Al/W/Al/W/Al/W/Si基板の構造での、インピーダンス比と、（ａ）Al膜厚0.05λにおける高音響インピーダンス膜のW膜厚、（ｂ）W膜厚0.05λにおける低音響インピーダンス膜のAl膜厚との関係を示すグラフである。 図１（ｂ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(0°,θ,0°)LT(0.15λ)/浮き電極/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Si基板の構造、および、Cu(0.1λ)/(0°,θ,0°)LT(0.15λ)/浮き電極/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/Si基板の構造での（ａ）帯域、（ｂ）インピーダンス比と、オイラー角θとの関係を示すグラフである。 図１（ｂ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(0°,85°,0°)LT(0.15λ)/浮き電極/Al/W/Al/W/Al/W/Si基板の構造での、インピーダンス比と、（ａ）Al膜厚0.05λにおける高音響インピーダンス膜のW膜厚、（ｂ）W膜厚0.05λにおける低音響インピーダンス膜のAl膜厚との関係を示すグラフである。 図１（ａ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(90°,90°,ψ)LT(0.15λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Al(0.05λ)/W(0.05λ)/Si基板の構造での（ａ）帯域、（ｂ）インピーダンス比と、オイラー角ψとの関係を示すグラフである。 図１（ａ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(90°,90°,35°)LT(0.15λ)/Al/W/Al/W/Al/W/Si基板の構造での、インピーダンス比と、（ａ）Al膜厚0.05λにおける高音響インピーダンス膜のW膜厚、（ｂ）W膜厚0.05λにおける低音響インピーダンス膜のAl膜厚との関係を示すグラフである。 図１（ｂ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(90°,90°,ψ)LT(0.15λ)/浮き電極/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/Si基板の構造での（ａ）帯域、（ｂ）インピーダンス比と、オイラー角ψとの関係を示すグラフである。 図１（ｂ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(90°,90°,35°)LT(0.15λ)/浮き電極/ SiO2/Ta/SiO2/Ta/SiO2/Ta/Si基板の構造での、インピーダンス比と、（ａ）SiO2膜厚0.05λにおける高音響インピーダンス膜のTa膜厚、（ｂ）Ta膜厚0.05λにおける低音響インピーダンス膜のSiO2膜厚との関係を示すグラフである。 図１（ｂ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(90°,90°,42.5°)LN(0.2λ)/浮き電極/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/Si基板の構造、および、Cu(0.1λ)/(90°,90°,35°)LT(0.15λ)/浮き電極/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/Si基板の構造での、インピーダンス比と、圧電基板の厚さ（Plate thickness）との関係を示すグラフである。 図１（ｂ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(90°,90°,35°)LT(0.15λ)/浮き電極/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/Si基板の構造での、インピーダンス比と、音響多層膜の層数（Number of acoustic film layers）との関係を示すグラフである。 図１（ｂ）に示す弾性波デバイスの、すだれ状電極/(90°,90°,35°)LT(0.15λ)/浮き電極/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/Si基板の構造での、インピーダンス比と、MR=0.5における各すだれ状電極の厚さ（Electrode thickness）との関係を示すグラフである。 図１（ｂ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(90°,90°,42.5°)LN(0.2λ)/浮き電極/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/Si基板の構造、および、Cu(0.1λ)/(90°,90°,35°)LT(0.15λ)/浮き電極/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/Si基板の構造での、インピーダンス比と、すだれ状電極のメタライゼーション比との関係を示すグラフである。 （ａ）特許文献３に示す弾性波デバイスに相当する、Al(0.05λ)/(90°,90°,40°)LN(0.2λ)/SiO2(0.25λ)/Ta(0.25λ)/SiO2(0.25λ)/Ta(0.25λ)/SiO2(0.25λ)/Ta(0.25λ)/SiO2(0.25λ)/Ta(0.25λ)/Si基板の構造での、LLSAWの変位分布を示すグラフ、（ｂ）図１（ａ）に示す弾性波デバイスの、Cu(0.1λ)/(90°,90°,42.5°)LN(0.2λ)/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/SiO2(0.05λ)/Ta(0.05λ)/Si基板の構造での、オーバートーンＳＡＷの変位分布を示すグラフである。
　以下、図面および実施例に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
　図１乃至図２７は、本発明の実施の形態の弾性波デバイスを示している。
　図１に示すように、弾性波デバイス１０は、弾性表面波の共振特性のうちのオーバートーンを利用するよう構成されており、圧電基板１１と電極１２と音響多層膜１３と支持基板１４とを有している。
　図１（ａ）に示すように、圧電基板１１は、ＬｉＮｂＯ３の単結晶（ＬＮ）またはＬｉＴａＯ３の単結晶（ＬＴ）から成っている。電極１２は、すだれ状電極（ＩＤＴ）１２ａから成り、圧電基板１１の一方の表面にフォトリソグラフィー工程等により形成されている。すだれ状電極１２ａは、電極指の周期（波長）λが、利用する基本モードおよびオーバートーンの弾性表面波の波長と等しくなっている。なお、以下では、波長（λ）は、電極指の周期（波長）、すなわち利用する基本モードおよびオーバートーンの弾性表面波の波長を表している。
　音響多層膜１３は、圧電基板１１のＩＤＴとは反対側の表面に貼り付けられている。音響多層膜１３は、圧電基板１１の側からその反対側に向かって、低音響インピーダンス膜１３ａと高音響インピーダンス膜１３ｂとが交互に積層されている。また、音響多層膜１３は、低音響インピーダンス膜１３ａと高音響インピーダンス膜１３ｂとが交互に連続して３層以上２０層以下で積層された音響膜を有することが好ましい。図１（ａ）に示す具体的な一例では、最も圧電基板１１に近い層が低音響インピーダンス膜１３ａであり、低音響インピーダンス膜１３ａと高音響インピーダンス膜１３ｂとが交互に連続して６層積層されている。
　各低音響インピーダンス膜１３ａおよび各高音響インピーダンス膜１３ｂは、表１または表２に示す材料の少なくとも１つを含む膜から成っている。なお、表１中のＺｌは、弾性表面波の縦波の音響インピーダンス、ｃ３３は弾性スティッフネス定数、表２中のＺｓは、弾性表面波の横波の音響インピーダンス、ｃ４４は弾性スティッフネス定数である。また、表１中および表２中のＳｉｘＮｙの、ｘおよびｙは正の実数である。また、表１のＺｌ、表２のＺｓのどちらの音響インピーダンスが寄与するかは、ＳＡＷの変位による。すなわち、縦波成分の多いＳＡＷではＺｌに、ＳＨ成分が多いＳＡＷではＺｓに依存する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　各低音響インピーダンス膜１３ａは、隣り合う高音響インピーダンス膜１３ｂよりも、音響インピーダンスが小さいものから成っている。各低音響インピーダンス膜１３ａは、同じものから成っていてもよいが、異なるものから成っていてもよい。また、各高音響インピーダンス膜１３ｂも、同じものから成っていてもよいが、異なるものから成っていてもよい。
　支持基板１４は、圧電基板１１との間に音響多層膜１３を挟むよう、音響多層膜１３の圧電基板１１とは反対側の面に貼り付けられている。支持基板１４は、圧電基板１１や電極１２、音響多層膜１３を支持するよう設けられている。図１（ａ）に示す具体的な一例では、支持基板１４は、Ｓｉ基板から成っているが、その他にも、ガラス基板や水晶基板、アルミナ基板、サファイア基板、ゲルマニウム基板などから成っていてもよい。なお、図１（ａ）では、音響多層膜と反対側の圧電基板の表面にＩＤＴが設けられているが、ＩＤＴは、圧電基板と音響多層膜との間に設けられていてもよい。
　なお、図１（ｂ）に示すように、弾性波デバイス１０は、圧電基板１１と音響多層膜１３との間に設けられた浮き電極（短絡電極と呼ばれることもある）１２ｂを有していてもよい。浮き電極１２ｂは、すだれ状電極１２ａと同じ材料から成っていてもよく、異なる材料から成っていてもよい。また、図１（ｂ）では、音響多層膜と反対側の圧電基板の表面にＩＤＴが、圧電基板と音響多層膜との間に浮き電極が設けられているが、ＩＤＴが圧電基板と音響多層膜との間に、浮き電極が音響多層膜と反対側の圧電基板の表面に設けられていてもよい。なお、浮き電極１２ｂは、すだれ状電極１２ａの片方の電極、または、弾性波デバイス１０以外の他の共通電極と接続されていてもよい。
　次に、作用について説明する。
　弾性波デバイス１０は、音響多層膜１３により、弾性表面波の基本モードの周波数の約整数倍（約２倍、約３倍、・・・）のオーバートーンを励振することができる。また、電極１２の厚みや、圧電基板１１の種類、音響多層膜１３の各層の厚みを調整することにより、大きいインピーダンス比を有する弾性表面波のオーバートーンを得ることができる。弾性波デバイス１０は、このオーバートーンを利用することにより、６ＧＨｚ以上の超高周波数帯で、インピーダンス比が大きい良好な特性を得ることができる。
［従来の弾性波デバイス］
　現在、実用化されている、４２°ＹＸ　ＬＴ膜５１の表面に、すだれ状電極（ＩＤＴ）５２としてＡｌ電極（波長１．２μｍ、厚み０．０８波長）が設けられた図２（ａ）に示すＳＡＷ共振子５０について、周波数特性を求めた。その結果を、図２（ｂ）に示す。図２（ｂ）に示すように、基本モード（０次）の周波数は３．２ＧＨｚであり、帯域は３．６％、インピーダンス比は６５ｄＢであった。また、１７．２ＧＨｚに、５倍強のオーバートーンらしき小さなレスポンスが認められるが、使用できるレベルではないことが確認できる。
［本発明の実施例］
　図１（ａ）に示す弾性波デバイス１０を、すだれ状電極１２ａを波長１．２μｍ、厚み０．１波長のＣｕ電極とし、圧電基板１１をオイラー角が（９０°，９０°，３５°）のＬＴ（厚み０．２波長）とし、音響多層膜１３を、ＳｉＯ２膜から成る低音響インピーダンス膜１３ａ（厚み０．２５波長）と、Ｔａ膜から成る高音響インピーダンス膜１３ｂ（厚み０．２５波長）とを交互に計６層積層したものとし、支持基板１４をＳｉ基板としたときの周波数特性を求めた。その結果を、図３（ａ）に示す。図３（ａ）に示すように、３．８ＧＨｚにＳＡＷの基本モードが確認され、２ＧＨｚ、５．１ＧＨｚ、６．３ＧＨｚ、８．２ＧＨｚに、スプリアスやその高調波の大きなレスポンスが確認された。また、１１ＧＨｚに、０次モードの約３倍のオーバートーンのレスポンスが確認された。なお、５．１ＧＨｚのレスポンスは、音速６，１００ｍ／ｓのＬＬＳＡＷである。また、以下では、オイラー角（φ、θ、ψ）を、単に（φ、θ、ψ）で表す。
　次に、図１（ｂ）に示す弾性波デバイス１０を、すだれ状電極１２ａを厚み０．１波長のＣｕ電極とし、圧電基板１１を（９０°，９０°，４２．５°）ＬＮ（厚み０．２波長）とし、浮き電極１２ｂ（厚み０．０１波長）のＡｌ電極を挟んで、音響多層膜１３を、ＳｉＯ２膜から成る低音響インピーダンス膜１３ａ（厚み０．０５波長）と、Ｔａ膜から成る高音響インピーダンス膜１３ｂとを交互に計６層積層したものとし、支持基板１４をＳｉ基板としたときの、高音響インピーダンス膜１３ｂのＴａ膜の厚みを０．０５波長から０．２３波長まで変化させたときの周波数特性を求めた。その結果を、図３（ｂ）に示す。
　図３（ｂ）に示すように、Ｔａ膜の厚みが０．０５波長のとき、中心周波数３ＧＨｚ近傍の特性が基本モード、１０ＧＨｚ近傍の特性が約３倍のオーバートーン（図中の「Ｏ３」）、１２ＧＨｚの特性が約４倍のオーバートーン（図中の「Ｏ４」）、１５ＧＨｚ近傍の特性が約５倍のオーバートーン（図中の「Ｏ５」）であることが確認された。また、約３倍のオーバートーンと約４倍のオーバートーンとの間に、１つの特性（以下では、Ａ特性とする）があることも確認された。Ｔａ膜の厚みが０．１１５波長のとき、約３倍のオーバートーンの周波数は低くなり、レスポンスは小さくなることが確認された。また、約４倍のオーバートーンの周波数も同時に低くなるが、レスポンスは小さいままであることも確認された。Ｔａ膜の厚みが０．１３波長のとき、Ｔａ膜厚０．０５波長のときの約４倍のオーバートーンの周波数はさらに低くなり、約３倍のオーバートーンになるが（約１０ＧＨｚ）、大きなインピーダンス比を有することが確認された。このように、図３（ｂ）から、Ｔａ膜が厚くなるに従って、各特性の周波数が低くなり、インピーダンス比が大小に変化する現象が繰り返されることが確認された。この結果から、大きいインピーダンス比が得られるＴａ膜の厚みの条件は、一つではなく、複数存在することがわかる。また、Ｔａ膜の厚みを一定にして、低音響インピーダンス膜１３ａのＳｉＯ２膜の厚みを変化させても、同じ現象が認められることも確認している。
　次に、図１（ａ）および（ｂ）に示す弾性波デバイス１０について、様々に条件を変えたときの周波数特性を求めた。まず、図１（ａ）に示す弾性波デバイス１０を、すだれ状電極１２ａを波長１．２μｍ、厚み０．１波長のＣｕ電極とし、圧電基板１１を（０°，８５°，０°）ＬＮ（厚み０．２波長）とし、音響多層膜１３を、Ａｌ膜から成る低音響インピーダンス膜１３ａ（厚み０．０６波長）と、Ｗ膜から成る高音響インピーダンス膜１３ｂ（厚み０．０６波長）とを交互に計６層積層したものとし、支持基板１４をＳｉ基板としたときの周波数特性を、図４（ａ）に示す。また、図１（ｂ）に示す弾性波デバイス１０が、すだれ状電極１２ａを、波長１．２μｍ、厚み０．１波長のＣｕ電極１２とし、圧電基板１１を（９０°，９０°，４２．５°）ＬＮ（厚み０．２波長）とし、浮き電極１２ｂをＡｌ電極とし、音響多層膜１３を、ＳｉＯ２膜から成る低音響インピーダンス膜１３ａ（厚み０．０５波長）と、Ｔａ膜から成る高音響インピーダンス膜１３ｂ（厚み０．０５波長）とを交互に計６層積層したものとし、支持基板１４をＳｉ基板としたときの周波数特性を、図４（ｂ）に示す。
　また、図１（ａ）に示す弾性波デバイス１０を、すだれ状電極１２ａを波長１．２μｍ、厚み０．１波長のＣｕ電極とし、圧電基板１１を（０°，８５°，０°）ＬＴ（厚み０．１５波長）とし、音響多層膜１３を、Ａｌ膜から成る低音響インピーダンス膜１３ａ（厚み０．０５波長）と、Ｗ膜から成る高音響インピーダンス膜１３ｂ（厚み０．０５波長）とを交互に計６層積層したものとし、支持基板１４をＳｉ基板としたときの周波数特性を、図４（ｃ）に示す。また、図１（ｂ）に示す弾性波デバイス１０が、すだれ状電極１２ａを波長１．２μｍ、厚み０．１波長のＣｕ電極とし、圧電基板１１を（９０°，９０°，３５°）ＬＴ（厚み０．１５波長）とし、浮き電極１２ｂをＡｌ電極とし、音響多層膜１３を、ＳｉＯ２膜から成る低音響インピーダンス膜１３ａ（厚み０．０７波長）と、Ｔａ膜から成る高音響インピーダンス膜１３ｂ（厚み０．０７波長）とを交互に計６層積層したものとし、支持基板１４をＳｉ基板としたときの周波数特性を、図４（ｄ）に示す。なお、図１（ａ）に示す浮き電極１２ｂがない場合には、圧電基板１１に接するＡｌ膜の表面が、絶縁膜化されたアルマイト膜であることが好ましい。
　図４（ａ）～（ｄ）に示すように、いずれの周波数特性も、１～５ＧＨｚでのＳＡＷの基本モードやスプリアスの大きさが、図３の基本モードに比べ非常に小さくなっていることが確認された。一方で、９～１１ＧＨｚのオーバートーンのレスポンスは大きく、３．２～８．１％の帯域、および、７１～７６ｄＢのインピーダンス比が得られることが確認された。このオーバートーンの周波数は、音速１２，０００～１３，０００ｍ／ｓに相当し、図２に示す基本モードの３．１倍の周波数である。
　以下では、良好な特性を有するオーバートーンを得るために、様々に条件を変えたときの結果を示す。
［ＬＮ基板を用いたとき］
　図１（ａ）に示す弾性波デバイス１０を、すだれ状電極１２ａを波長１．２μｍ、厚み０．１波長のＣｕ電極とし、圧電基板１１を（０°，θ，０°）ＬＮ（厚み０．２波長）とし、音響多層膜１３を、Ａｌ膜から成る低音響インピーダンス膜１３ａ（厚み０．０５波長）と、Ｗ膜から成る高音響インピーダンス膜１３ｂ（厚み０．０５波長）とを交互に計６層積層したものとし、支持基板１４をＳｉ基板とした構造（以下では、Ｃｕ（０．１λ）／（０°，θ，０°）ＬＮ（０．２λ）／Ａｌ（０．０５λ）／Ｗ（０．０５λ）／Ａｌ（０．０５λ）／Ｗ（０．０５λ）／Ａｌ（０．０５λ）／Ｗ（０．０５λ）／Ｓｉ基板、のように記載する）のときの、帯域（Bandwidth）およびインピーダンス比（Impedance ratio）のオイラー角θに対する依存性を、それぞれ図５（ａ）および（ｂ）に示す。なお、音響多層膜１３の第１層目のＡｌ膜の圧電基板側の表面は、絶縁のアルマイト処理されている、あるいは、SiO2膜などの絶縁性低音響インピーダンス膜が使用されていることが望ましい。特に断らない限り、音響多層膜１３の第１層目のＡｌ膜に接した浮き電極１２ｂがない場合には、以下の実施例の１層目のＡｌ膜表面は、アルマイト処理されているものとする。図５（ａ）および（ｂ）に示すように、θ＝６０°～１０３°で、３％以上の帯域および６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。また、インピーダンス比は、θ＝７２°～９７°で６５ｄＢ以上、θ＝７８°～９２°で７０ｄＢ以上であることが確認された。
　図１（ａ）に示す弾性波デバイス１０が、Ｃｕ（０．１λ）／（φ，８５°，０°）ＬＮ（０．２λ）／Ａｌ（０．０５λ）／Ｗ（０．０５λ）／Ａｌ（０．０５λ）／Ｗ（０．０５λ）／Ａｌ（０．０５λ）／Ｗ（０．０５λ）／Ｓｉ基板のときの、インピーダンス比のオイラー角φに対する依存性を、図６に示す。図６に示すように、φ＝－３０°～３０°で、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。
　図１（ａ）に示す弾性波デバイス１０が、Ｃｕ（０．１λ）／（０°，８５°，ψ）ＬＮ（０．２λ）／Ａｌ（０．０５λ）／Ｗ（０．０５λ）／Ａｌ（０．０５λ）／Ｗ（０．０５λ）／Ａｌ（０．０５λ）／Ｗ（０．０５λ）／Ｓｉ基板のときの、インピーダンス比のオイラー角ψに対する依存性を、図７に示す。図７に示すように、ψ＝－１５°～１５°で６５ｄＢ以上、ψ＝－６°～６°で７０ｄＢ以上インピーダンス比が得られることが確認された。
　図５～７の結果から、図１（ａ）に示す弾性波デバイス１０では、圧電基板１１として、（－３０°～３０°，６０°～１０３°，－１５°～１５°）ＬＮを用いることにより、３％以上の帯域および６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることがわかる。さらに、（－３０°～３０°，７２°～９７°，－１５°～１５°）ＬＮを用いることにより、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、（－３０°～３０°，７８°～９２°，－６°～６°）ＬＮを用いることにより、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることがわかる。
　図１（ａ）に示す弾性波デバイス１０が、Ｃｕ（０．１λ）／（０°，８５°，０°）ＬＮ（０．２λ）／Ａｌ膜／Ｗ膜／Ａｌ膜／Ｗ膜／Ａｌ膜／Ｗ膜／Ｓｉ基板であって、Ａｌ膜厚を０．０５波長として、高音響インピーダンス膜１３ｂのＷ膜の膜厚を変化させたときの、インピーダンス比のＷ膜厚に対する依存性を、図８（ａ）に示す。また、Ｗ膜厚を０．０５波長として、低音響インピーダンス膜１３ａのＡｌ膜の膜厚を変化させたときの、インピーダンス比のＡｌ膜厚に対する依存性を、図８（ｂ）に示す。
　図８（ａ）に示すように、高音響インピーダンス膜１３ｂのＷ膜厚が０．０２６～０．１０８波長および０．１２～０．１８７波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０２８～０．１０７波長および０．１２５～０．１８５波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０３５～０．１０２波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。また、図示していないが、高音響インピーダンス膜１３ｂのＷ膜厚が０．２波長以上でも大きなインピーダンス比が得られ、Ｗ膜厚が０．２１６～０．２７５波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、Ｗ膜厚が０．２２～０．２７波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、Ｗ膜厚が０．２３～０．２６波長で７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。図８（ａ）では、Ａｌ膜厚が０．０５波長のときの例を示したが、Ａｌ膜厚が０．０２～０．１１８波長のときでも、最適なＷ膜厚は、Ａｌ膜厚が０．０５波長のときと同じ膜厚を示した。
　図８（ｂ）に示すように、低音響インピーダンス膜１３ａのＡｌ膜厚が０．０２～０．１１８波長および０．１２９～０．１８５波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０２５～０．１１７波長および０．１３５～０．１８波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０４～０．１１３波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。また、図示していないが、低音響インピーダンス膜１３ａのＡｌ膜厚が０．２波長以上でも大きなインピーダンス比が得られ、Ａｌ膜厚が０．２１６～０．２７５波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、Ａｌ膜厚が０．２２～０．２７波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、Ａｌ膜厚が０．２２５～０．２５４波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることか確認された。図８（ｂ）では、Ｗ膜厚が０．０５波長のときの例を示したが、Ｗ膜厚が０．０２～０．１１８波長のときでも、最適なＡｌ膜厚は、Ｗ膜厚が０．０５波長のときと同じ膜厚を示した。
　図１（ｂ）に示す弾性波デバイス１０が、Ｃｕ（０．１λ）／（０°，θ，０°）ＬＮ（０．２λ）／浮き電極／Ａｌ（０．０５λ）／Ｗ（０．０５λ）／Ａｌ（０．０５λ）／Ｗ（０．０５λ）／Ａｌ（０．０５λ）／Ｗ（０．０５λ）／Ｓｉ基板のときの、帯域およびインピーダンス比のオイラー角θに対する依存性を、それぞれ図９（ａ）および（ｂ）に示す。なお、音響多層膜１３の第１層目のＡｌ膜は、表面が絶縁のアルマイト処理されている。アルマイト処理されていないＡｌ電極を第1層目に用いるときは、第1層目のＡｌ膜を浮き電極と兼用してもよい。図９（ａ）および（ｂ）に示すように、θ＝６４°～９８°で４％以上の帯域および６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、θ＝６８°～９５°で６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、θ＝７２°～９２°で７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。
　図１（ｂ）に示す弾性波デバイス１０が、Ｃｕ（０．１λ）／（０°，８５°，０°）ＬＮ（０．２λ）／浮き電極／Ａｌ膜／Ｗ膜／Ａｌ膜／Ｗ膜／Ａｌ膜／Ｗ膜／Ｓｉ基板であって、Ａｌ膜厚を０．０５波長として、高音響インピーダンス膜１３ｂのＷ膜の膜厚を変化させたときの、インピーダンス比のＷ膜厚に対する依存性を、図１０（ａ）に示す。また、Ｗ膜厚を０．０５波長として、低音響インピーダンス膜１３ａのＡｌ膜の膜厚を変化させたときの、インピーダンス比のＡｌ膜厚に対する依存性を、図１０（ｂ）に示す。
　図１０（ａ）に示すように、高音響インピーダンス膜１３ｂのＷ膜厚が０．０２～０．１０５波長および０．１２１～０．１８３波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０２７～０．１０３波長および０．１２４～０．１８波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０３６～０．０９５波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。また、図示していないが、高音響インピーダンス膜１３ｂのＷ膜厚が０．２波長以上でも大きなインピーダンス比が得られ、Ｗ膜厚が０．２１６～０．２７５波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、Ｗ膜厚が０．２２～０．２７波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、Ｗ膜厚が０．２３～０．２６波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。図１０（ａ）では、Ａｌ膜厚が０．０５波長のときの例を示したが、Ａｌ膜厚が０．０２～０．１１３波長のときでも、最適なＷ膜厚は、Ａｌ膜厚が０．０５波長のときと同じ膜厚を示した。
　図１０（ｂ）に示すように、低音響インピーダンス膜１３ａのＡｌ膜厚が０．０２～０．１１３波長および０．１３２～０．１８５波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０２４～０．１１２波長および０．１３５～０．１８波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０３８～０．１０４波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。また、図示していないが、低音響インピーダンス膜１３ａのＡｌ膜厚が０．２波長以上でも大きなインピーダンス比が得られ、Ａｌ膜厚が０．２１６～０．２７５波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、Ａｌ膜厚が０．２２～０．２７波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、Ａｌ膜厚が０．２２５～０．２５４波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。図１０（ｂ）では、Ｗ膜厚が０．０５波長のときの例を示したが、Ｗ膜厚が０．０２～０．１０５波長のときでも、最適なＡｌ膜厚は、Ｗ膜厚が０．０５波長のときと同じ膜厚を示した。
　図１（ａ）に示す弾性波デバイス１０が、Ｃｕ（０．１λ）／（９０°，９０°，ψ）ＬＮ（０．２λ）／Ａｌ（０．０５λ）／Ｗ（０．０５λ）／Ａｌ（０．０５λ）／Ｗ（０．０５λ）／Ａｌ（０．０５λ）／Ｗ（０．０５λ）／Ｓｉ基板のときの、帯域およびインピーダンス比のオイラー角ψに対する依存性を、それぞれ図１１（ａ）および（ｂ）に示す。図１１（ａ）および（ｂ）に示すように、ψ＝１６０°～１８０°および０°～４８°、すなわち、－２０°～４８°で７％以上の帯域および６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、ψ＝１７０°～１８０°および０°～４３°、すなわち、－１０°～４３°で６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、ψ＝１７８°～１８０°および０°～３３°、すなわち、－２°～３３°で７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。また、オイラー角φとθに関しては図示していないが、±６°でほぼ同じ値が得られ、（９０°±６°，９０°±６°，－２０°～４８°）で６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、（９０°±６°，９０°±６°，－１０°～４３°）で６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、（９０°±６°，９０°±６°，－２°～３３°）で７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。
　図１（ａ）に示す弾性波デバイス１０が、Ｃｕ（０．１λ）／（９０°，９０°，４２．５°）ＬＮ（０．２λ）／Ａｌ膜／Ｗ膜／Ａｌ膜／Ｗ膜／Ａｌ膜／Ｗ膜／Ｓｉ基板であって、Ａｌ膜厚を０．０５波長として、高音響インピーダンス膜１３ｂのＷ膜の膜厚を変化させたときの、インピーダンス比のＷ膜厚に対する依存性を、図１２（ａ）に示す。また、Ｗ膜厚を０．０５波長として、低音響インピーダンス膜１３ａのＡｌ膜の膜厚を変化させたときの、インピーダンス比のＡｌ膜厚に対する依存性を、図１２（ｂ）に示す。
　図１２（ａ）に示すように、高音響インピーダンス膜１３ｂのＷ膜厚が０．０１５～０．１０４波長および０．１２～０．１８３波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０１８～０．１０１波長および０．１２３～０．１８１波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０２４～０．０９７波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。また、図示していないが、高音響インピーダンス膜１３ｂのＷ膜厚が０．２波長以上でも大きなインピーダンス比が得られ、Ｗ膜厚が０．２１６～０．２７５波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、Ｗ膜厚が０．２２～０．２７波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、Ｗ膜厚が０．２３～０．２６波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。図１２（ａ）では、Ａｌ膜厚が０．０５波長のときの例を示したが、Ａｌ膜厚が０．０１４～０．１１３波長のときでも、最適なＷ膜厚は、Ａｌ膜厚が０．０５波長のときと同じ膜厚を示した。
　図１２（ｂ）に示すように、低音響インピーダンス膜１３ａのＡｌ膜厚が０．０１４～０．１１３波長および０．１２４～０．１８２波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０１６～０．１０９波長および０．１３～０．１７６波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０２２～０．１０４波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。また、図示していないが、低音響インピーダンス膜１３ａのＡｌ膜厚が０．２波長以上でも大きなインピーダンス比が得られ、Ａｌ膜厚が０．２１６～０．２７５波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、Ａｌ膜厚が０．２２～０．２７波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、Ａｌ膜厚が０．２２５～０．２５４波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。図１２（ｂ）では、Ｗ膜厚が０．０５波長のときの例を示したが、Ｗ膜厚が０．０１５～０．１０４波長のときでも、最適なＡｌ膜厚は、Ｗ膜厚が０．０５波長のときと同じ膜厚を示した。
　図１（ｂ）に示す弾性波デバイス１０が、Ｃｕ（０．１λ）／（９０°，９０°，ψ）ＬＮ（０．２λ）／浮き電極／ＳｉＯ２（０．０５λ）／Ｔａ（０．０５λ）／ＳｉＯ２（０．０５λ）／Ｔａ（０．０５λ）／ＳｉＯ２（０．０５λ）／Ｔａ（０．０５λ）／Ｓｉ基板のときの、帯域およびインピーダンス比のオイラー角ψに対する依存性を、それぞれ図１３（ａ）および（ｂ）に示す。図１３（ａ）および（ｂ）に示すように、ψ＝１７６°～１８０°および０°～５６°、すなわち、－４°～５６°で７％以上の帯域および６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、ψ＝１７８°～１８０°および０°～５２°、すなわち、－２°～５２°で７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、ψ＝２５°～５０°で７５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。
　また、オイラー角φとθに関しては図示していないが、±６°でほぼ同じ値が得られ、（９０°±６°，９０°±６°，－４°～５６°）で６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、（９０°±６°，９０°±６°，－２°～５２°）で７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、（９０°±６°，９０°±６°，２５°～５０°）で７５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。
　図１（ｂ）に示す弾性波デバイス１０が、Ｃｕ（０．１λ）／（９０°，９０°，４２．５°）ＬＮ（０．２λ）／浮き電極／ＳｉＯ２膜／Ｔａ膜／ＳｉＯ２膜／Ｔａ膜／ＳｉＯ２膜／Ｔａ膜／Ｓｉ基板であって、ＳｉＯ２膜厚を０．０５波長として、高音響インピーダンス膜１３ｂのＴａ膜の膜厚を変化させたときの、インピーダンス比のＴａ膜厚に対する依存性を、図１４（ａ）に示す。また、Ｔａ膜厚を０．０５波長として、低音響インピーダンス膜１３ａのＳｉＯ２膜の膜厚を変化させたときの、インピーダンス比のＳｉＯ２膜厚に対する依存性を、図１４（ｂ）に示す。
　図１４（ａ）に示すように、高音響インピーダンス膜１３ｂのＴａ膜厚が０．０１５～０．１波長、０．１１８～０．１７５波長、および０．２１６～０．２７５波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０１７～０．０９３波長、０．１２～０．１７波長、および０．２２～０．２７波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０２～０．０８７波長、０．１２５～０．１６５波長、および０．２３～０．２６波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０３６～０．０８２波長のとき７５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。図１４（ａ）では、ＳｉＯ２膜厚が０．０５波長のときの例を示したが、ＳｉＯ２膜厚が０．０１２～０．０９６波長のときでも、最適なＴａ膜厚は、ＳｉＯ２膜厚が０．０５波長のときと同じ膜厚を示した。
　また、図１４（ｂ）に示すように、低音響インピーダンス膜１３ａのＳｉＯ２膜厚が０．０１２～０．０９６波長、０．１２～０．１８５波長、および０．２１６～０．２７５波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０１５～０．０９２波長、０．１２５～０．１８波長、および０．２２～０．２７波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０２～０．０８７波長、０．１３３～０．１７２波長、および０．２２５～０．２５４波長のとき７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０４～０．０７波長のとき７５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。図１４（ｂ）では、Ｔａ膜厚が０．０５波長のときの例を示したが、Ｔａ膜厚が０．０１５～０．１波長のときでも、最適なＳｉＯ２膜厚は、Ｔａ膜厚が０．０５波長のときと同じ膜厚を示した。
［ＬＴ基板を用いたとき］
　図１（ａ）に示す弾性波デバイス１０が、Ｃｕ（０．１λ）／（０°，θ，０°）ＬＴ（０．１５λ）／Ａｌ（０．０５λ）／Ｗ（０．０５λ）／Ａｌ（０．０５λ）／Ｗ（０．０５λ）／Ａｌ（０．０５λ）／Ｗ（０．０５λ）／Ｓｉ基板のときの、帯域およびインピーダンス比のオイラー角θに対する依存性を、それぞれ図１５（ａ）および（ｂ）に示す。図１５（ａ）および（ｂ）に示すように、θ＝５５°～１００°で２％以上の帯域および６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、θ＝６１°～９５°で６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、θ＝７０°～８９°で７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。
　また、ＬＴの結晶構造は、ＬＮの結晶構造と同じであるため、（φ，θ，ψ）ＬＴにおけるφやψの関係も、ＬＮと同じであった。このため、ＬＴの場合も、（－３０°～３０°，５５°～１００°，－１５°～１５°）ＬＴで６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、（－３０°～３０°，６１°～９５°，－１５°～１５°）ＬＴで６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、（－３０°～３０°，７０°～８９°，－６°～６°）ＬＴで７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られる。
　図１（ａ）に示す弾性波デバイス１０が、Ｃｕ（０．１λ）／（０°，８５°，０°）ＬＴ（０．１５λ）／Ａｌ膜／Ｗ膜／Ａｌ膜／Ｗ膜／Ａｌ膜／Ｗ膜／Ｓｉ基板であって、Ａｌ膜厚を０．０５波長として、高音響インピーダンス膜１３ｂのＷ膜の膜厚を変化させたときの、インピーダンス比のＷ膜厚に対する依存性を、図１６（ａ）に示す。また、Ｗ膜厚を０．０５波長として、低音響インピーダンス膜１３ａのＡｌ膜の膜厚を変化させたときの、インピーダンス比のＡｌ膜厚に対する依存性を、図１６（ｂ）に示す。
　図１６（ａ）に示すように、高音響インピーダンス膜１３ｂのＷ膜厚が０．０２～０．１０波長および０．１１５～０．２波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０２５～０．０９５波長および０．１１７～０．１９波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０３～０．０９２波長および０．１２～０．１７波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。また、図示していないが、高音響インピーダンス膜１３ｂのＷ膜厚が０．２波長以上でも大きなインピーダンス比が得られ、Ｗ膜厚が０．２１６～０．２７５波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、Ｗ膜厚が０．２２～０．２７波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、Ｗ膜厚が０．２２５～０．２６波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。図１６（ａ）では、Ａｌ膜厚が０．０５波長のときの例を示したが、Ａｌ膜厚が０．０２～０．１波長のときでも、最適なＷ膜厚は、Ａｌ膜厚が０．０５波長のときと同じ膜厚を示した。
　図１６（ｂ）に示すように、低音響インピーダンス膜１３ａのＡｌ膜厚が０．０２～０．１波長および０．１１５～０．２波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０２５～０．０９５波長および０．１２～０．１９波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０３～０．１２波長および０．１２～０．１５波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。また、図示していないが、高音響インピーダンス膜１３ｂのＡｌ膜厚が０．２波長以上でも大きなインピーダンス比が得られ、Ａｌ膜厚が０．２１６～０．２７５波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、Ａｌ膜厚が０．２２～０．２７波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、Ａｌ膜厚が０．２２５～０．２６波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。図１６（ｂ）では、Ｗ膜厚が０．０５波長のときの例を示したが、Ｗ膜厚が０．０２～０．１波長のときでも、最適なＡｌ膜厚は、Ｗ膜厚が０．０５波長のときと同じ膜厚を示した。
　図１（ｂ）に示す弾性波デバイス１０が、Ｃｕ（０．１λ）／（０°，θ，０°）ＬＴ（０．１５λ）／浮き電極／Ａｌ（０．０５λ）／Ｗ（０．０５λ）／Ａｌ（０．０５λ）／Ｗ（０．０５λ）／Ａｌ（０．０５λ）／Ｗ（０．０５λ）／Ｓｉ基板のとき、および、Ｃｕ（０．１λ）／（０°，θ，０°）ＬＴ（０．１５λ）／浮き電極／ＳｉＯ２（０．０５λ）／Ｔａ（０．０５λ）／ＳｉＯ２（０．０５λ）／Ｔａ（０．０５λ）／ＳｉＯ２（０．０５λ）／Ｔａ（０．０５λ）／Ｓｉ基板のときの、帯域およびインピーダンス比のオイラー角θに対する依存性を、それぞれ図１７（ａ）および（ｂ）に示す。図１７（ａ）および（ｂ）に示すように、低音響インピーダンス膜１３ａと高音響インピーダンス膜１３ｂの組み合わせが、Ａｌ膜とＷ膜の場合と、ＳｉＯ２膜とＴａ膜の場合とで、帯域およびインピーダンス比のθ依存性には、ほとんど差がないことが確認された。また、いずれの組み合わせの場合も、θ＝６５°～９４°で２％以上の帯域および６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、θ＝６９°～９１°で６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。
　図１（ｂ）に示す弾性波デバイス１０が、Ｃｕ（０．１λ）／（０°，８５°，０°）ＬＴ（０．１５λ）／浮き電極／Ａｌ膜／Ｗ膜／Ａｌ膜／Ｗ膜／Ａｌ膜／Ｗ膜／Ｓｉ基板であって、Ａｌ膜厚を０．０５波長として、高音響インピーダンス膜１３ｂのＷ膜の膜厚を変化させたときの、インピーダンス比のＷ膜厚に対する依存性を、図１８（ａ）に示す。また、Ｗ膜厚を０．０５波長として、低音響インピーダンス膜１３ａのＡｌ膜の膜厚を変化させたときの、インピーダンス比のＡｌ膜厚に対する依存性を、図１８（ｂ）に示す。
　図１８（ａ）に示すように、高音響インピーダンス膜１３ｂのＷ膜厚が０．０２３～０．０９７波長および０．１１６～０．１９４波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０２８～０．０９３波長および０．１１８～０．１８波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。また、図示していないが、高音響インピーダンス膜１３ｂのＷ膜厚が０．２波長以上でも大きなインピーダンス比が得られ、Ｗ膜厚が０．２１６～０．２７５波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、Ｗ膜厚が０．２２～０．２７波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。図１８（ａ）では、Ａｌ膜厚が０．０５波長のときの例を示したが、Ａｌ膜厚が０．０２３～０．０９８波長のときでも、最適なＷ膜厚は、Ａｌ膜厚が０．０５波長のときと同じ膜厚を示した。
　図１８（ｂ）に示すように、低音響インピーダンス膜１３ａのＡｌ膜厚が０．０２３～０．０９８波長および０．１２５～０．１９３波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０２８～０．０９４波長および０．１３５～０．１８５波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。また、図示していないが、高音響インピーダンス膜１３ｂのＡｌ膜厚が０．２波長以上でも大きなインピーダンス比が得られ、Ａｌ膜厚が０．２１６～０．２７５波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、Ａｌ膜厚が０．２２～０．２７波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。図１８（ｂ）では、Ｗ膜厚が０．０５波長のときの例を示したが、Ｗ膜厚が０．０２３～０．０９７波長のときでも、最適なＡｌ膜厚は、Ｗ膜厚が０．０５波長のときと同じ膜厚を示した。
　図１（ａ）に示す弾性波デバイス１０が、Ｃｕ（０．１λ）／（９０°，９０°，ψ）ＬＴ（０．１５λ）／Ａｌ（０．０５λ）／Ｗ（０．０５λ）／Ａｌ（０．０５λ）／Ｗ（０．０５λ）／Ａｌ（０．０５λ）／Ｗ（０．０５λ）／Ｓｉ基板のときの、帯域およびインピーダンス比のオイラー角θに対する依存性を、それぞれ図１９（ａ）および（ｂ）に示す。図１９（ａ）および（ｂ）に示すように、ψ＝１７５°～１８０°、０°～６１°、および、８３°～９３°、すなわち、ψ＝－５°～６１°および８３°～９３°で、２．３％以上の帯域および６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、ψ＝１５°～５５°および８５°～９１°で、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、ψ＝２３°～３８°で７５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。
　また、オイラー角φとθに関しては図示していないが、±６°でほぼ同じ値が得られ、（９０°±６°，９０°±６°，－５°～６１°）および（９０°±６°，９０°±６°，８３°～９３°）で、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、（９０°±６°，９０°±６°，１５°～５５°）および（９０°±６°，９０°±６°，８５°～９１°）で、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、（９０°±６°，９０°±６°，２３°～８３°）で７５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。
　図１（ａ）に示す弾性波デバイス１０が、Ｃｕ（０．１λ）／（９０°，９０°，３５°）ＬＴ（０．１５λ）／Ａｌ膜／Ｗ膜／Ａｌ膜／Ｗ膜／Ａｌ膜／Ｗ膜／Ｓｉ基板であって、Ａｌ膜厚を０．０５波長として、高音響インピーダンス膜１３ｂのＷ膜の膜厚を変化させたときの、インピーダンス比のＷ膜厚に対する依存性を、図２０（ａ）に示す。また、Ｗ膜厚を０．０５波長として、低音響インピーダンス膜１３ａのＡｌ膜の膜厚を変化させたときの、インピーダンス比のＡｌ膜厚に対する依存性を、図２０（ｂ）に示す。
　図２０（ａ）に示すように、高音響インピーダンス膜１３ｂのＷ膜厚が０．０１６～０．０８波長および０．１０５～０．１７２波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０２～０．０７４波長および０．１１４～０．１６波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０３～０．０６７波長のとき７５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。また、図示していないが、高音響インピーダンス膜１３ｂのＷ膜厚が０．２波長以上でも大きなインピーダンス比が得られ、Ｗ膜厚が０．２１６～０．２７５波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、Ｗ膜厚が０．２２～０．２７波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、Ｗ膜厚が０．２２５～０．２６波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。図２０（ａ）では、Ａｌ膜厚が０．０５波長のときの例を示したが、Ａｌ膜厚が０．０１８～０．０８波長のときでも、最適なＷ膜厚は、Ａｌ膜厚が０．０５波長のときと同じ膜厚を示した。
　図２０（ｂ）に示すように、低音響インピーダンス膜１３ａのＡｌ膜厚が０．０１８～０．０８波長および０．１０６～０．１７波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０２２～０．０７６波長および０．１１７～０．１６波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０３２～０．０７波長のとき７５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。また、図示していないが、高音響インピーダンス膜１３ｂのＡｌ膜厚が０．２波長以上でも大きなインピーダンス比が得られ、Ａｌ膜厚が０．２１６～０．２７５波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、Ａｌ膜厚が０．２２～０．２７波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、Ａｌ膜厚が０．２２５～０．２６波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。図２０（ｂ）では、Ｗ膜厚が０．０５波長のときの例を示したが、Ｗ膜厚が０．０１６～０．０８波長のときでも、最適なＡｌ膜厚は、Ｗ膜厚が０．０５波長のときと同じ膜厚を示した。
　図１（ｂ）に示す弾性波デバイス１０が、Ｃｕ（０．１λ）／（９０°，９０°，ψ）ＬＴ（０．１５λ）／浮き電極／ＳｉＯ２（０．０５λ）／Ｔａ（０．０５λ）／ＳｉＯ２（０．０５λ）／Ｔａ（０．０５λ）／ＳｉＯ２（０．０５λ）／Ｔａ（０．０５λ）／Ｓｉ基板のときの、帯域およびインピーダンス比のオイラー角ψに対する依存性を、それぞれ図２１（ａ）および（ｂ）に示す。図２１（ａ）および（ｂ）に示すように、ψ＝１７６°～１８０°および０°～５６°、すなわち、－４°～５６°で７％以上の帯域および６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、ψ＝１７８°～１８０°および０°～５２°、すなわち、－２°～５２°で７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、ψ＝２５°～５０°で７５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。
　また、オイラー角φとθに関しては図示していないが、±６°でほぼ同じ値が得られ、（９０°±６°，９０°±６°，－４°～５６°）で６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、（９０°±６°，９０°±６°，－２°～５２°）で７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、（９０°±６°，９０°±６°，２５°～５０°）で７５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。
　図１（ｂ）に示す弾性波デバイス１０が、Ｃｕ（０．１λ）／（９０°，９０°，３５°）ＬＴ（０．１５λ）／浮き電極／ＳｉＯ２膜／Ｔａ膜／ＳｉＯ２膜／Ｔａ膜／ＳｉＯ２膜／Ｔａ膜／Ｓｉ基板であって、ＳｉＯ２膜厚を０．０５波長として、高音響インピーダンス膜１３ｂのＴａ膜の膜厚を変化させたときの、インピーダンス比のＴａ膜厚に対する依存性を、図２２（ａ）に示す。また、Ｔａ膜厚を０．０５波長として、低音響インピーダンス膜１３ａのＳｉＯ２膜の膜厚を変化させたときの、インピーダンス比のＳｉＯ２膜厚に対する依存性を、図２２（ｂ）に示す。
　図２２（ａ）に示すように、高音響インピーダンス膜１３ｂのＴａ膜厚が０．０１５～０．０８５波長、０．１０５～０．１８３波長、および０．２１６～０．２７５波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０１８～０．０８波長、０．１０７～０．１７５波長、および０．２２～０．２７波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０２～０．０７５波長、０．１１５～０．１６５波長、および０．２２５～０．２６波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０３４～０．０６５波長のとき７５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。図２２（ａ）では、ＳｉＯ２膜厚が０．０５波長のときの例を示したが、ＳｉＯ２膜厚が０．０１５～０．０８５波長のときでも、最適なＴａ膜厚は、ＳｉＯ２膜厚が０．０５波長のときと同じ膜厚を示した。
　また、図２２（ｂ）に示すように、低音響インピーダンス膜１３ａのＳｉＯ２膜厚が０．０１５～０．０８５波長、０．１１８～０．１８波長、および０．２１６～０．２７５波長のとき、６０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０１７～０．０９３波長、０．１２２～０．１７５波長、および０．２２～０．２７波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０２～０．０８７波長、０．１３～０．１７波長、および０．２２５～０．２６波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、０．０３５～０．０８波長のとき７５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。図２０（ｂ）では、Ｔａ膜厚が０．０５波長のときの例を示したが、Ｔａ膜厚が０．０１５～０．０８５波長のときでも、最適なＳｉＯ２膜厚は、Ｔａ膜厚が０．０５波長のときと同じ膜厚を示した。
　図１（ｂ）に示す弾性波デバイス１０が、Ｃｕ（０．１λ）／（９０°，９０°，４２．５°）ＬＮ（０．２λ）／浮き電極／ＳｉＯ２膜（０．０５λ）／Ｔａ膜（０．０５λ）／ＳｉＯ２膜（０．０５λ）／Ｔａ膜（０．０５λ）／ＳｉＯ２膜（０．０５λ）／Ｔａ膜（０．０５λ）／Ｓｉ基板のとき、および、Ｃｕ（０．１λ）／（９０°，９０°，３５°）ＬＴ（０．１５λ）／浮き電極／ＳｉＯ２膜（０．０５λ）／Ｔａ膜（０．０５λ）／ＳｉＯ２膜（０．０５λ）／Ｔａ膜（０．０５λ）／ＳｉＯ２膜（０．０５λ）／Ｔａ膜（０．０５λ）／Ｓｉ基板のときの、インピーダンス比の圧電基板１１の厚さに対する依存性を、図２３に示す。図２３に示すように、ＬＮおよびＬＴの厚みがそれぞれ５波長以下および２．４波長以下のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、ＬＮおよびＬＴの厚みがそれぞれ１．２波長以下および１波長以下のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、ＬＮおよびＬＴの厚みがそれぞれ０．３～０．０２波長および０．２５～０．０２波長のとき、７５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。
　図１（ｂ）に示す弾性波デバイス１０が、Ｃｕ（０．１λ）／（９０°，９０°，３５°）ＬＴ（０．１５λ）／浮き電極／ＳｉＯ２膜（０．０５λ）／Ｔａ膜（０．０５λ）／ＳｉＯ２膜（０．０５λ）／Ｔａ膜（０．０５λ）／ＳｉＯ２膜（０．０５λ）／Ｔａ膜（０．０５λ）／Ｓｉ基板のときの、インピーダンス比の音響多層膜１３の層数に対する依存性を、図２４に示す。図２４に示すように、音響多層膜１３が３層のとき６５ｄＢのインピーダンス比が得られ、４層のとき７２ｄＢのインピーダンス比が得られ、５層のとき７４ｄＢのインピーダンス比が得られ、６～３０層のとき７６ｄＢのインピーダンス比が得られることが確認された。なお、音響多層膜１３の各膜を成膜する際に、接着強度を強くするために設けられたＴｉなどの膜は、膜厚が数十ｎｍから数百ｎｍであり、音響多層膜１３の各膜と比べて相対的に非常に薄いため、音響インピーダンス膜としては含んでいない。
　図１（ｂ）に示す弾性波デバイス１０が、すだれ状電極１２ａ／（９０°，９０°，３５°）ＬＴ（０．１５λ）／浮き電極／ＳｉＯ２膜（０．０５λ）／Ｔａ膜（０．０５λ）／ＳｉＯ２膜（０．０５λ）／Ｔａ膜（０．０５λ）／ＳｉＯ２膜（０．０５λ）／Ｔａ膜（０．０５λ）／Ｓｉ基板のときの、インピーダンス比のすだれ状電極１２ａの電極１２厚に対する依存性を、図２５に示す。なお、図２５では、すだれ状電極１２ａのメタライゼーション比（ＭＲ）を、０．５とし、すだれ状電極１２ａとして、Ｃｕ電極、Ａｌ電極、Ａｕ電極、Ｍｏ電極を使用したときの結果を示す。
　図２５に示すように、Ｃｕ電極では、電極厚が０．０１～０．０３３波長および０．０６～０．２波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、電極厚が０．０１４～０．０３波長および０．０７～０．１８波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、電極厚が０．１～０．１４波長のとき７５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。また、Ａｌ電極では、電極厚が０．０１～０．０４５波長および０．１～０．２１波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、電極厚が０．０２～０．０４１波長および０．１３５～０．１９７波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、電極厚が０．１５９～０．１８２波長のとき７５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。
　また、Ａｕ電極では、電極厚が０．００５～０．０２波長および０．０６２～０．１６５波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、電極厚が０．０１～０．０１５２波長および０．０６４～０．１５５波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、電極厚が０．０８～０．１２波長のとき７５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。また、Ｍｏ電極では、電極厚が０．００８～０．０３波長および０．０５５～０．１９波長のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、電極厚が０．０１２５～０．０２７波長および０．０６５～０．１６５波長のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、電極厚が０．０９５～０．１３波長のとき、７５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。
　なお、すだれ状電極１２ａは、密度が１８００ｋｇ／ｍ３以上６０００ｋｇ／ｍ３未満のとき、Ａｌ電極と同じ電極厚が最適厚となり、６０００ｋｇ／ｍ３以上１００００ｋｇ／ｍ３未満のとき、Ｃｕ電極と同じ電極厚が最適厚となり、１００００ｋｇ／ｍ３以上１５０００ｋｇ／ｍ３未満のとき、Ｍｏ電極と同じ電極厚が最適厚となり、１５０００ｋｇ／ｍ３以上２５０００ｋｇ／ｍ３未満のとき、Ａｕ電極と同じ電極厚が最適厚となる。ここで、すだれ状電極１２ａが合金や多層金属膜から成る場合には、その平均密度で換算して、最適厚を決定する。すだれ状電極１２ａのメタライジェイション比（ＭＲ）が０．５からずれるときには、ＭＲが０．５のときの最適厚をＨとすると、Ｈ×０．５／ＭＲが最適厚となる。
　図１（ｂ）に示す弾性波デバイス１０が、Ｃｕ（０．１λ）／（９０°，９０°，４２．５°）ＬＮ（０．２λ）／浮き電極／ＳｉＯ２膜（０．０５λ）／Ｔａ膜（０．０５λ）／ＳｉＯ２膜（０．０５λ）／Ｔａ膜（０．０５λ）／ＳｉＯ２膜（０．０５λ）／Ｔａ膜（０．０５λ）／Ｓｉ基板のとき、および、Ｃｕ（０．１λ）／（９０°，９０°，３５°）ＬＴ（０．１５λ）／浮き電極／ＳｉＯ２膜（０．０５λ）／Ｔａ膜（０．０５λ）／ＳｉＯ２膜（０．０５λ）／Ｔａ膜（０．０５λ）／ＳｉＯ２膜（０．０５λ）／Ｔａ膜（０．０５λ）／Ｓｉ基板のときの、インピーダンス比のすだれ状電極１２ａのＭＲに対する依存性を、図２６に示す。図２６に示すように、ＬＮおよびＬＴ共に、ＭＲが０．３５～０．８のとき、６５ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。また、ＬＮでは、ＭＲが０４５～０．８のとき、７０ｄＢ以上のインピーダンス比が得られ、ＬＴでは、ＭＲが０．４５～０．６のとき、６８ｄＢ以上のインピーダンス比が得られることが確認された。
［特許文献３との比較］
　図３（ａ）に示す５．１ＧＨｚ近傍で励振されている特性は、音速６，１００ｍ／ｓであり、ＬＬＳＡＷに相当している。これに対し、特許文献３では、０．０５、０．０６、０．０８波長厚のＡｌ電極を用いて、ＬＬＳＡＷを励振しているが、図２５に示すように、Ａｌ電極のその厚みでは、ＳＡＷのオーバートーンを、大きく励振することはできない。
　また、特許文献３に示す弾性波デバイスに相当する、Ａｌ（０．０５λ）／０．２波長の（９０°，９０°，４０°）ＬＮ（０．２λ）／音響多層膜［Multi acoustic layers；ＳｉＯ２（０．２５λ）／Ｔａ（０．２５λ）／ＳｉＯ２（０．２５λ）／Ｔａ（０．２５λ）／ＳｉＯ２（０．２５λ）／Ｔａ（０．２５λ）／ＳｉＯ２（０．２５λ）／Ｔａ（０．２５λ）］／Ｓｉ基板の構造での、ＬＬＳＡＷに相当する音速６，２００ｍ／ｓの周波数特性の変位分布を、図２７（ａ）に示す。図２７（ａ）に示すように、その変異分布は、縦波成分（図中の「Ｌ」）が主であり、励振される振動が、特許文献３に示すＬＬＳＡＷであることが確認された。
　一方、図１（ａ）に示す弾性波デバイス１０が、Ｃｕ（０．１λ）／（９０°，９０°，４２．５°）ＬＮ（０．２λ）／音響多層膜［Multi acoustic layers；ＳｉＯ２（０．０５λ）／Ｔａ（０．０５λ）／ＳｉＯ２（０．０５λ）／Ｔａ（０．０５λ）／ＳｉＯ２（０．０５λ）／Ｔａ（０．０５λ）／ＳｉＯ２（０．０５λ）／Ｔａ（０．０５λ）］／Ｓｉ基板のときの、音速１１，０００ｍ／ｓ近傍のオーバートーンの周波数特性の変位分布を、図２７（ｂ）に示す。図２７（ｂ）に示すように、その変異分布は、ＳＨ成分を主成分とするＳＡＷであることが確認された。このように、特許文献３の弾性波デバイスと本発明の実施の形態の弾性波デバイス１０とでは、周波数・音速の違い、ＬＬＳＡＷの基本モードとＳＡＷのオーバートーンの違いに加え、変位分布が全く異なることから、振動モードも異なることが明らかである。
　１０　弾性波デバイス
　１１　圧電基板
　１２　電極
　　１２ａ　すだれ状電極
　　１２ｂ　浮き電極
　１３　音響多層膜
　　１３ａ　低音響インピーダンス膜
　　１３ｂ　高音響インピーダンス膜
　１４　支持基板
 

Claims (17)

  1. 　圧電基板と、
    　前記圧電基板に接するよう設けられた電極と、
    　前記圧電基板および／または前記電極に接するよう設けられた音響多層膜とを有し、
    　弾性表面波の共振特性のうちのオーバートーンを利用するよう構成されていることを
    　特徴とする弾性波デバイス。
  2. 　前記オーバートーンの弾性表面波は、音速９０００ｍ／ｓ以上に相当することを特徴とする請求項１記載の弾性波デバイス。
  3. 　前記音響多層膜は、低音響インピーダンス膜と高音響インピーダンス膜とが交互に積層されていることを特徴とする請求項１または２記載の弾性波デバイス。
  4. 　前記音響多層膜は、低音響インピーダンス膜と高音響インピーダンス膜とが交互に連続して３層以上２０層以下で積層された音響膜を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の弾性波デバイス。
  5. 　前記音響多層膜の各低音響インピーダンス膜および／または各高音響インピーダンス膜は、Ｍｇ合金、ＳｉＯ２、ＳｉＯＦ、Ａｌ、Ｙ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、ＺｎＯ、ＳｉｘＮｙ（ここで、ｘおよびｙは正の実数）、ＡｌＮ、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３、Ａｇ、ＺｒＯ２、Ｈｆ、Ｃｕ、ＴｉＯ２、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｐｔ、およびＷのうちの少なくとも１つを含む膜、または、これらのうちの少なくとも１つを含む酸化膜、窒化膜、炭化膜もしくはヨウ化膜から成ることを特徴とする請求項３または４記載の弾性波デバイス。
  6. 　前記音響多層膜の各低音響インピーダンス膜および各高音響インピーダンス膜のうち、少なくとも３層の各厚みが、それぞれ前記弾性表面波の０．０１２波長～０．１１８波長、０．１０５波長～０．２波長、または、０．２１６波長～０．２７５波長であることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の弾性波デバイス。
  7. 　前記音響多層膜の各低音響インピーダンス膜のうち少なくとも１層の厚みが、前記弾性表面波の０．０１２波長～０．１１８波長であり、各高音響インピーダンス膜のうち少なくとも１層の厚みが、前記弾性表面波の０．０１５波長～０．１０８波長、０．１０９波長～０．１２波長、または、０．２１６波長～０．２７５波長であることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の弾性波デバイス。
  8. 　前記音響多層膜の各高音響インピーダンス膜のうち少なくとも１層の厚みが、前記弾性表面波の０．０１５波長～０．１０８波長であり、各低音響インピーダンス膜のうち少なくとも２層の各厚みが、それぞれ前記弾性表面波の０．０１５波長～０．１１８波長、０．１１９波長～０．２波長、または、０．２１６波長～０．２７５波長であることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の弾性波デバイス。
  9. 　前記圧電基板は、ＬｉＮｂＯ３またはＬｉＴａＯ３の単結晶から成ることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の弾性波デバイス。
  10. 　前記電極は、前記圧電基板の一方の表面に設けられたすだれ状電極から成り、
    　前記音響多層膜は、前記圧電基板の他方の表面に接するよう設けられ、
    　前記圧電基板は、ＬｉＮｂＯ３結晶から成り、オイラー角が（－３０°～３０°，６０°～１０３°，－１５°～１５°）および（９０°±６°，９０°±６°，－２０°～４８°）のいずれか一方、または、これらのいずれか一方と結晶学的に等価なオイラー角であることを
    　特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の弾性波デバイス。
  11. 　前記電極は、前記圧電基板の一方の表面に設けられたすだれ状電極と、前記圧電基板の他方の表面を覆うよう設けられた浮き電極とを有し、
    　前記音響多層膜は、前記浮き電極の前記圧電基板とは反対側の表面に接するよう設けられ、
    　前記圧電基板は、ＬｉＮｂＯ３結晶から成り、オイラー角が（－３０°～３０°，６４°～９８°，－１５°～１５°）および（９０°±６°，９０°±６°，－４°～５６°）のいずれか一方、または、これらのいずれか一方と結晶学的に等価なオイラー角であることを
    　特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の弾性波デバイス。
  12. 　前記圧電基板は、厚みが前記弾性表面波の０．００２～５波長であることを特徴とする請求項１０または１１記載の弾性波デバイス。
  13. 　前記電極は、前記圧電基板の一方の表面に設けられたすだれ状電極から成り、
    　前記音響多層膜は、前記圧電基板の他方の表面に接するよう設けられ、
    　前記圧電基板は、ＬｉＴａＯ３結晶から成り、オイラー角が（－３０°～３０°，５５°～１００°，－１５°～１５°）、（９０°±６°，９０°±６°，－５°～６１°）および（９０°±６°，９０°±６°，８３°～９３°）のいずれか一つ、または、これらのいずれか一つと結晶学的に等価なオイラー角であることを
    　特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の弾性波デバイス。
  14. 　前記電極は、前記圧電基板の一方の表面に設けられたすだれ状電極と、前記圧電基板の他方の表面を覆うよう設けられた浮き電極とを有し、
    　前記音響多層膜は、前記浮き電極の前記圧電基板とは反対側の表面に接するよう設けられ、
    　前記圧電基板は、ＬｉＴａＯ３結晶から成り、オイラー角が（－３０°～３０°，６５°～９４°，－１５°～１５°）および（９０°±６°，９０°±６°，－４°～５６°）のいずれか一方、または、これらのいずれか一方と結晶学的に等価なオイラー角であることを
    　特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の弾性波デバイス。
  15. 　前記圧電基板は、厚みが前記弾性表面波の０．００２～２．４波長であることを特徴とする請求項１３または１４記載の弾性波デバイス。
  16. 　前記すだれ状電極は、メタライジェイション比をＭＲとし、前記弾性表面波の波長をλとすると、密度が１８００ｋｇ／ｍ３以上６０００ｋｇ／ｍ３未満で、厚みが（０．０１λ～０．０４５λ）×０．５／ＭＲもしくは（０．１λ～０．２１λ）×０．５／ＭＲ、または、密度が６０００ｋｇ／ｍ３以上１００００ｋｇ／ｍ３未満で、厚みが（０．０１λ～０．０３３λ）×０．５／ＭＲもしくは（０．０６λ～０．２λ）×０．５／ＭＲ、または、密度が１００００ｋｇ／ｍ３以上１５０００ｋｇ／ｍ３未満で、厚みが（０．００８λ～０．０３λ）×０．５／ＭＲもしくは（０．０５５λ～０．１９λ）×０．５／ＭＲ、または、密度が１５０００ｋｇ／ｍ３以上２５０００ｋｇ／ｍ３未満で、厚みが（０．００５λ～０．０２λ）×０．５／ＭＲもしくは（０．０６２λ～０．１６５λ）×０．５／ＭＲであることを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載の弾性波デバイス。
  17. 　前記すだれ状電極は、メタライジェイション比が０．３５以上であることを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載の弾性波デバイス。
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