JP4924800B2 - 圧電体積層体、および圧電体積層体を含むデバイス - Google Patents
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Description
Jpn.J.Appl.Phys.Vol.37(1998)2929.
タンタル酸リチウム基板と、
前記タンタル酸リチウム基板の上方に形成されたニオブ酸カリウム層またはニオブ酸カリウム固溶体層と、を含む。
前記タンタル酸リチウム基板は、36〜42度Yカット単結晶基板であることができる。
1.1.圧電体積層体
図1は、本実施形態に係る圧電体積層体100を模式的に示す断面図である。図1に示すように、本実施形態に係る圧電体積層体100は、タンタル酸リチウム基板11と、タンタル酸リチウム基板11上に形成されたニオブ酸カリウム層12と、を含むことができる。
次に、圧電体積層体100の製造方法について述べる。
本実施形態によれば、36°〜42°YカットLT基板11の上にニオブ酸カリウム層12を形成する。これにより、後述する実験例からも明らかなように、ニオブ酸カリウムの単一相薄膜をb軸配向でエピタキシャル成長させることができる。このニオブ酸カリウム層12を用いることにより、電気機械結合係数の大きな圧電体積層体を得ることができる。
(1)第1の実験例
第1の実験例では、以下の方法によりLT基板11上にニオブ酸カリウム層12が形成された圧電体積層体100(図1参照)を形成した。
第2の実験例では、以下の方法によりLT基板11上にニオブ酸カリウム層12が積層された圧電体積層体100を形成した。第2の実験例では、ニオブ酸カリウム層の成膜温度が第1の実験例と異なる以外は、第1の実験例と同様の方法を用いた。
次に本発明にかかる圧電体積層体を適用したデバイスの例について述べる。
第2の実施形態に係る表面弾性波素子の一例について、図面を参照しながら説明する。図10は、本実施形態に係る表面弾性波素子200を模式的に示す断面図である。図10において、図1に示す圧電体積層体100の部材と実質的に同じ部材には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
第1の実施形態における第1の実験例で得られた圧電体積層体100を用いて、第1の実験例の表面弾性波素子200を形成した。圧電体積層体100は、擬立方晶表示で(100)面に配向してエピタキシャル成長したニオブ酸カリウム層12を有する。なお、IDT電極としては、厚さ100nmのアルミニウム層を用いた。
また、第1の実施形態における第2の実験例で得られた圧電体積層体100を用いて、第2の実験例の表面弾性波素子200を形成した。圧電体積層体100は、単一ドメインのニオブ酸カリウム層12を有する。このニオブ酸カリウム層は、斜方晶b軸配向ドメインを含み、分極ベクトルは、基板11の[−2110]ベクトル(−X軸)に対して垂直であった。なお、IDT電極としては、第1の実験例と同様、厚さ100nmのアルミニウム層を用いた。
次に、第2の実施形態に係る周波数フィルタの一例について、図面を参照しながら説明する。図11は、本実施形態の周波数フィルタを模式的に示す図である。
第2の実施形態に係る発振器の一例について、図面を参照しながら説明する。図12は、本実施形態の発振器を模式的に示す図である。
(1)第1の電子回路および電子機器
第2の実施形態に係る電子回路および電子機器の第1の例について、図面を参照しながら説明する。図16は、本実施形態に係る電子機器300の電気的構成を示すブロック図である。電子機器300とは、例えば携帯電話機である。
第2の実施形態に係る電子回路および電子機器の第2の例について、図面を参照しながら説明する。本実施形態では、電子機器の例として、リーダライタ2000およびそれを用いた通信システム3000について説明する。図17は、本実施形態に係るリーダライタ2000を用いた通信システム3000を示す図であり、図18は、図17に示す通信システム3000の概略ブロック図である。
Claims (5)
- タンタル酸リチウム基板と、
前記タンタル酸リチウム基板の上方に形成されたニオブ酸カリウム層またはニオブ酸カリウム固溶体層と、を含み、
前記タンタル酸リチウム基板は、36〜42度Yカット単結晶基板であり、
前記ニオブ酸カリウム層またはニオブ酸カリウム固溶体層は、擬立方晶表示で(100)面に配向し、かつその(100)面と前記タンタル酸リチウム基板の表面とのなす角度は、3度以上10度以下であり、
前記擬立方晶表示の(100)面は、前記タンタル酸リチウム基板の(012)面と平行であり、
前記ニオブ酸カリウム層またはニオブ酸カリウム固溶体層の[011]ベクトルは、前記タンタル酸リチウム基板の[−2110]ベクトルと平行となる向きでエピタキシャル成長している、圧電体積層体。 - 請求項1において、
前記ニオブ酸カリウム層またはニオブ酸カリウム固溶体層は、斜方晶ニオブ酸カリウムの格子定数を21/2b<a<cとし、かつc軸が分極軸であるとき、b軸配向でエピタキシャル成長しているドメインを含む、圧電体積層体。 - 請求項2において、
前記b軸配向でエピタキシャル成長しているドメインにおいて、分極軸が前記タンタル酸リチウム基板の[−2110]ベクトルと垂直をなすドメインを含む、圧電体積層体。 - 請求項3において、
前記分極軸が前記タンタル酸リチウム基板の[−2110]ベクトルと垂直をなすドメインにおいて、分極ベクトルは、前記タンタル酸リチウム基板の分極ベクトルを前記(012)面へ投影してできるベクトルの向きと平行で、かつ向きが一致している、圧電体積層体。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載の圧電体積層体を含む、デバイス。
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