JPH07203593A - 薄膜電圧同調型半導体バルク音響共振器 - Google Patents
薄膜電圧同調型半導体バルク音響共振器Info
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- JPH07203593A JPH07203593A JP28081794A JP28081794A JPH07203593A JP H07203593 A JPH07203593 A JP H07203593A JP 28081794 A JP28081794 A JP 28081794A JP 28081794 A JP28081794 A JP 28081794A JP H07203593 A JPH07203593 A JP H07203593A
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/58—Multiple crystal filters
- H03H9/582—Multiple crystal filters implemented with thin-film techniques
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-
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-
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- H03H9/02—Details
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- H03H2009/02173—Tuning of film bulk acoustic resonators [FBAR]
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- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低位相雑音、高い線形特性を有し、かつ実用
的ＤＣバイアス電圧を利用することによって広い周波数
範囲にわたり変えることができる薄膜電圧同調半導体バ
ルク音響共振器（ＳＢＡＲ）を提供する。 【構成】 薄膜電圧同調半導体バルク音響共振器（ＳＢ
ＡＲ）を開示する。圧電膜は、第１の電極と第２の電極
の間に配置され、かつヴァイア・ホールを包含している
半導体基板に隣接して配置される。可変電圧源は、ＤＣ
バイアス電圧を電極に印加して、電界を圧電膜内の電極
間に生成される。結果として得られた電界は、圧電膜を
その非バイアス共振周波数とな異なる周波数で共振させ
る。ＤＣバイアス電圧を変えるべく可変電圧源を調整す
ることによって、薄膜電圧同調半導体バルク音響共振器
（ＳＢＡＲ）からの共振周波数は、変化させることがで
きる。
的ＤＣバイアス電圧を利用することによって広い周波数
範囲にわたり変えることができる薄膜電圧同調半導体バ
ルク音響共振器（ＳＢＡＲ）を提供する。 【構成】 薄膜電圧同調半導体バルク音響共振器（ＳＢ
ＡＲ）を開示する。圧電膜は、第１の電極と第２の電極
の間に配置され、かつヴァイア・ホールを包含している
半導体基板に隣接して配置される。可変電圧源は、ＤＣ
バイアス電圧を電極に印加して、電界を圧電膜内の電極
間に生成される。結果として得られた電界は、圧電膜を
その非バイアス共振周波数とな異なる周波数で共振させ
る。ＤＣバイアス電圧を変えるべく可変電圧源を調整す
ることによって、薄膜電圧同調半導体バルク音響共振器
（ＳＢＡＲ）からの共振周波数は、変化させることがで
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に半導体バルク音
響共振器（ＳＢＡＲ）に関し、特に薄膜電圧同調型半導
体バルク音響共振器に関する。
響共振器（ＳＢＡＲ）に関し、特に薄膜電圧同調型半導
体バルク音響共振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】多くの電気的アプリケーションにおい
て、高周波数（即ち、１ＧＨｚ以上）の電圧制御型発振
器（ＶＣＯｓ）を利用することが望ましい。よく理解さ
れているように、高周波数電圧制御型発振器は、音響共
振器によって安定化される単一周波数発振器よりもより
不完全な位相雑音比（poorer phase noise ratio）を一
般的に有する。これは、電圧制御型発振器が、出力周波
数を決定することを援助する、バラクタのような、高い
１／ｆ雑音構成要素を包含することに起因する。バラク
タに固有な雑音問題を除去するために、バラクタは、相
対的に低い位相雑音を有する狭帯域ＶＣＯｓを生成すべ
く高いＱ（クオリティ・ファクタ）音響共振器と組み合
わせることができる。しかしながら、これらＶＣＯｓの
同調範囲は、一般的に数百ピー・ピー・エム（パーツ・
パー・ミリオン（ppm ））であり、かつ周波数制御直線
性（frequency control linearity ）は、良好ではな
い。この位相雑音問題及び狭同調範囲を除去するため
に、発振器の電極間に電位を印加しかつ変えることによ
って水晶制御発振器の周波数を変えることが可能であ
る。これは、高い直線制御特性を有する同等単一周波数
発振器のように低い位相雑音比を有するＶＣＯを生成す
ることに帰着する。不幸にも、ＶＣＯのこの形式は、周
波数を変えるためにかなり高い電圧が要求されるので、
実用的でない。例えば、１ミリメータの厚みを有する水
晶発振器は、１ミリボルト／メータ（Ｖ／ｍ）の電界を
生成するために１，０００ボルトを必要とする。そのよ
うに、この技術は、実用的でなく、かつ有用な周波数変
更を行うために過度に高い電圧が要求されるので水晶制
御発振器に利用できない。
て、高周波数（即ち、１ＧＨｚ以上）の電圧制御型発振
器（ＶＣＯｓ）を利用することが望ましい。よく理解さ
れているように、高周波数電圧制御型発振器は、音響共
振器によって安定化される単一周波数発振器よりもより
不完全な位相雑音比（poorer phase noise ratio）を一
般的に有する。これは、電圧制御型発振器が、出力周波
数を決定することを援助する、バラクタのような、高い
１／ｆ雑音構成要素を包含することに起因する。バラク
タに固有な雑音問題を除去するために、バラクタは、相
対的に低い位相雑音を有する狭帯域ＶＣＯｓを生成すべ
く高いＱ（クオリティ・ファクタ）音響共振器と組み合
わせることができる。しかしながら、これらＶＣＯｓの
同調範囲は、一般的に数百ピー・ピー・エム（パーツ・
パー・ミリオン（ppm ））であり、かつ周波数制御直線
性（frequency control linearity ）は、良好ではな
い。この位相雑音問題及び狭同調範囲を除去するため
に、発振器の電極間に電位を印加しかつ変えることによ
って水晶制御発振器の周波数を変えることが可能であ
る。これは、高い直線制御特性を有する同等単一周波数
発振器のように低い位相雑音比を有するＶＣＯを生成す
ることに帰着する。不幸にも、ＶＣＯのこの形式は、周
波数を変えるためにかなり高い電圧が要求されるので、
実用的でない。例えば、１ミリメータの厚みを有する水
晶発振器は、１ミリボルト／メータ（Ｖ／ｍ）の電界を
生成するために１，０００ボルトを必要とする。そのよ
うに、この技術は、実用的でなく、かつ有用な周波数変
更を行うために過度に高い電圧が要求されるので水晶制
御発振器に利用できない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した技術のそれぞ
れは、低位相雑音及び相対的線形特性を有している電圧
制御発振器を生成する。しかしながら、これら技術のそ
れぞれは、それらの実用性、コスト、サイズ、複雑性、
及び電力消費に影響を与えるそれらの使用に関連した多
くの欠点を有する。必要とされるものは、低位相雑音、
高い線形特性を有し、かつ実用的ＤＣバイアス電圧を利
用することによって広い周波数範囲にわたり変えること
ができる電圧同調型音響共振器である。これは、結果と
して、電圧制御発振器と同様に同調可能フィルタのコス
ト、サイズ、複雑性、及び消費電力を縮小する。従っ
て、本発明の目的は、低位相雑音、高い線形特性を有
し、かつ実用的ＤＣバイアス電圧を利用することによっ
て広い周波数範囲にわたり変えることができる方法及び
その方法を用いた薄膜電圧同調半導体バルク音響共振器
（ＳＢＡＲ）を提供することである。
れは、低位相雑音及び相対的線形特性を有している電圧
制御発振器を生成する。しかしながら、これら技術のそ
れぞれは、それらの実用性、コスト、サイズ、複雑性、
及び電力消費に影響を与えるそれらの使用に関連した多
くの欠点を有する。必要とされるものは、低位相雑音、
高い線形特性を有し、かつ実用的ＤＣバイアス電圧を利
用することによって広い周波数範囲にわたり変えること
ができる電圧同調型音響共振器である。これは、結果と
して、電圧制御発振器と同様に同調可能フィルタのコス
ト、サイズ、複雑性、及び消費電力を縮小する。従っ
て、本発明の目的は、低位相雑音、高い線形特性を有
し、かつ実用的ＤＣバイアス電圧を利用することによっ
て広い周波数範囲にわたり変えることができる方法及び
その方法を用いた薄膜電圧同調半導体バルク音響共振器
（ＳＢＡＲ）を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の上述した目的
は、ヴァイア・ホールを含んでいる基板と、基板に隣接
するヴァイア・ホール上に配置された第１の電極と、第
１の電極に隣接するヴァイア・ホール上に配置され、複
数の周波数で共振する共振器手段と、共振器手段に隣接
して配置された第２の電極と、共振器手段内の第１の電
極と第２の電極の間に電界を生成すべく第１の電極及び
第２の電極にＤＣバイアス電圧を印加する可変電圧源手
段とを備え、電界は、共振器手段を共振器手段の非バイ
アス共振周波数とは異なる周波数で共振させ、ＤＣバイ
アス電圧は、共振器手段を複数の周波数で共振させるた
めに電界を変化すべく調整可能である薄膜電圧同調型半
導体バルク音響共振器（ＳＢＡＲ）によって達成され
る。本発明では、基板は、半導体基板を備えるように構
成してもよい。本発明では、半導体基板は、ガリウム砒
素（ＧａＡｓ）であるように構成してもよい。本発明で
は、半導体基板は、シリコン（Ｓｉ）であるように構成
してもよい。本発明では、共振器手段は、圧電膜を備え
ているように構成してもよい。
は、ヴァイア・ホールを含んでいる基板と、基板に隣接
するヴァイア・ホール上に配置された第１の電極と、第
１の電極に隣接するヴァイア・ホール上に配置され、複
数の周波数で共振する共振器手段と、共振器手段に隣接
して配置された第２の電極と、共振器手段内の第１の電
極と第２の電極の間に電界を生成すべく第１の電極及び
第２の電極にＤＣバイアス電圧を印加する可変電圧源手
段とを備え、電界は、共振器手段を共振器手段の非バイ
アス共振周波数とは異なる周波数で共振させ、ＤＣバイ
アス電圧は、共振器手段を複数の周波数で共振させるた
めに電界を変化すべく調整可能である薄膜電圧同調型半
導体バルク音響共振器（ＳＢＡＲ）によって達成され
る。本発明では、基板は、半導体基板を備えるように構
成してもよい。本発明では、半導体基板は、ガリウム砒
素（ＧａＡｓ）であるように構成してもよい。本発明で
は、半導体基板は、シリコン（Ｓｉ）であるように構成
してもよい。本発明では、共振器手段は、圧電膜を備え
ているように構成してもよい。
【０００５】本発明では、圧電膜は、窒化アルミニウム
（ＡｌＮ）であるように構成してもよい。本発明では、
圧電膜は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）であるように構成しても
よい。本発明では、圧電膜は、厚みが１０マイクロメー
タ以下であるように構成してもよい。本発明では、第１
の電極及び第２の電極は、実質的にアルミニウム（Ａ
ｌ）から構成されるように構成してもよい。本発明で
は、ヴァイア・ホールは、基板を通って部分的にだけ延
伸し、第１の電極に隣接する基板の薄い領域を残してい
るように構成してもよい。本発明では、共振器手段は、
複数の電極によって分離された複数の圧電膜を備え、可
変電圧源手段は、少なくとも二つの電極間にＤＣバイア
ス電圧を印加するように構成してもよい。本発明では、
可変電圧源手段は、−３０ボルトと＋３０ボルトの間で
ＤＣバイアス電圧を変化すべく動作可能であるように構
成してもよい。本発明では、薄膜電圧同調半導体バルク
音響共振器（ＳＢＡＲ）は、可変電圧源手段からの電力
を実質的に消費しないように構成してもよい。
（ＡｌＮ）であるように構成してもよい。本発明では、
圧電膜は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）であるように構成しても
よい。本発明では、圧電膜は、厚みが１０マイクロメー
タ以下であるように構成してもよい。本発明では、第１
の電極及び第２の電極は、実質的にアルミニウム（Ａ
ｌ）から構成されるように構成してもよい。本発明で
は、ヴァイア・ホールは、基板を通って部分的にだけ延
伸し、第１の電極に隣接する基板の薄い領域を残してい
るように構成してもよい。本発明では、共振器手段は、
複数の電極によって分離された複数の圧電膜を備え、可
変電圧源手段は、少なくとも二つの電極間にＤＣバイア
ス電圧を印加するように構成してもよい。本発明では、
可変電圧源手段は、−３０ボルトと＋３０ボルトの間で
ＤＣバイアス電圧を変化すべく動作可能であるように構
成してもよい。本発明では、薄膜電圧同調半導体バルク
音響共振器（ＳＢＡＲ）は、可変電圧源手段からの電力
を実質的に消費しないように構成してもよい。
【０００６】本発明では、複数の周波数は、ＤＣバイア
ス電圧を変化することによって実質的に線形特性で変化
させることができるように構成してもよい。また、本発
明の上記目的は、ヴァイア・ホールを含んでいる半導体
基板と、半導体基板に隣接するヴァイア・ホール上に配
置された第１の電極と、第１の電極に隣接するヴァイア
・ホール上に配置された圧電膜と、圧電膜に隣接する第
２の電極と、圧電膜内の第１の電極と第２の電極の間に
電界を生成すべく第１の電極及び第２の電極にＤＣバイ
アス電圧を印加する可変電圧源手段とを備え、電界は、
非バイアスされたときに圧電膜を圧電膜の共振周波数と
は異なる周波数で共振させるべく動作可能であり、ＤＣ
バイアス電圧は、圧電膜を複数の周波数で共振させるた
めに電界を変化すべく調整可能である薄膜電圧同調型半
導体バルク音響共振器（ＳＢＡＲ）によっても達成され
る。本発明では、半導体基板は、ガリウム砒素（ＧａＡ
ｓ）であるように構成してもよい。本発明では、圧電膜
は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）であるように構成して
もよい。
ス電圧を変化することによって実質的に線形特性で変化
させることができるように構成してもよい。また、本発
明の上記目的は、ヴァイア・ホールを含んでいる半導体
基板と、半導体基板に隣接するヴァイア・ホール上に配
置された第１の電極と、第１の電極に隣接するヴァイア
・ホール上に配置された圧電膜と、圧電膜に隣接する第
２の電極と、圧電膜内の第１の電極と第２の電極の間に
電界を生成すべく第１の電極及び第２の電極にＤＣバイ
アス電圧を印加する可変電圧源手段とを備え、電界は、
非バイアスされたときに圧電膜を圧電膜の共振周波数と
は異なる周波数で共振させるべく動作可能であり、ＤＣ
バイアス電圧は、圧電膜を複数の周波数で共振させるた
めに電界を変化すべく調整可能である薄膜電圧同調型半
導体バルク音響共振器（ＳＢＡＲ）によっても達成され
る。本発明では、半導体基板は、ガリウム砒素（ＧａＡ
ｓ）であるように構成してもよい。本発明では、圧電膜
は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）であるように構成して
もよい。
【０００７】本発明では、第１の電極及び第２の電極
は、実質的にアルミニウム（Ａｌ）から構成されるよう
に構成してもよい。本発明では、複数の周波数は、ＤＣ
バイアス電圧を変化することによって実質的に線形特性
で変化させることができるように構成してもよい。本発
明では、ヴァイア・ホールは、半導体基板を通って部分
的にだけ延伸し、第１の電極に隣接する半導体基板の薄
い領域を残しているように構成してもよい。本発明で
は、圧電膜は、複数の電極によって分離された複数の圧
電膜を備えているように構成してもよい。更に、本発明
の上述した目的は、複数の電圧同調共振周波数を生成す
る方法であって、半導体基板内にヴァイア・ホールを有
している半導体基板を供給し、半導体基板に隣接するヴ
ァイア・ホール上に第１の電極を配置し、半導体基板に
隣接するヴァイア・ホール上に圧電膜を配置し、圧電膜
に隣接して第２の電極を配置し、圧電膜内の第１の電極
と第２の電極の間に電界を生成すべく第１の電極及び第
２の電極にＤＣバイアス電圧を印加し、電界は、圧電膜
を圧電膜の非バイアス共振周波数とは異なる周波数で共
振させるべく動作可能であり、圧電膜を複数の周波数で
共振させるように、電界を変化させるべくＤＣバイアス
電圧を変化する段階を具備する方法によっても達成され
る。
は、実質的にアルミニウム（Ａｌ）から構成されるよう
に構成してもよい。本発明では、複数の周波数は、ＤＣ
バイアス電圧を変化することによって実質的に線形特性
で変化させることができるように構成してもよい。本発
明では、ヴァイア・ホールは、半導体基板を通って部分
的にだけ延伸し、第１の電極に隣接する半導体基板の薄
い領域を残しているように構成してもよい。本発明で
は、圧電膜は、複数の電極によって分離された複数の圧
電膜を備えているように構成してもよい。更に、本発明
の上述した目的は、複数の電圧同調共振周波数を生成す
る方法であって、半導体基板内にヴァイア・ホールを有
している半導体基板を供給し、半導体基板に隣接するヴ
ァイア・ホール上に第１の電極を配置し、半導体基板に
隣接するヴァイア・ホール上に圧電膜を配置し、圧電膜
に隣接して第２の電極を配置し、圧電膜内の第１の電極
と第２の電極の間に電界を生成すべく第１の電極及び第
２の電極にＤＣバイアス電圧を印加し、電界は、圧電膜
を圧電膜の非バイアス共振周波数とは異なる周波数で共
振させるべく動作可能であり、圧電膜を複数の周波数で
共振させるように、電界を変化させるべくＤＣバイアス
電圧を変化する段階を具備する方法によっても達成され
る。
【０００８】本発明では、半導体基板を供給する段階
は、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）半導体基板を供給する段
階を含むように構成してもよい。本発明では、圧電膜を
配置する段階は、厚さが１０マイクロメータ以下の窒化
アルミニウム（ＡｌＮ）圧電膜を配置する段階を含むよ
うに構成してもよい。
は、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）半導体基板を供給する段
階を含むように構成してもよい。本発明では、圧電膜を
配置する段階は、厚さが１０マイクロメータ以下の窒化
アルミニウム（ＡｌＮ）圧電膜を配置する段階を含むよ
うに構成してもよい。
【０００９】
【作用】本発明の教示によれば、薄膜電圧同調型半導体
バルク音響共振器（ＳＢＡＲ）が、高い線形特性を伴う
相対的に低い位相雑音を有している可変周波数共振器と
して開示される。これは、第１の電極と第２の電極の間
に位置決めされ、かつそれを貫通しているヴァイア・ホ
ール（via hole）を有している半導体基板の頂上に配置
された薄い（約１マイクロメータ）の圧電膜（piezoele
ctric film）を利用することによって基本的に達成され
る。一つの好ましい実施例において、半導体基板を貫通
しているヴァイア・ホールを有している半導体基板が提
供される。圧電膜は、第１の電極と半導体基板に隣接し
て配置されかつヴァイア・ホールを横切っている第２の
電極の間に位置決めされる。薄い圧電膜内の第１の電極
及び第２の電極の間に強い電界を生成するためにＤＣバ
イアス電圧が第１及び第２の電極に印加される。これ
は、適度なレベルにわたりＤＣバイアス電圧を調整する
ことによって電界を実質的に変えさせ、その結果、共振
している圧電膜の共振周波数を変える。
バルク音響共振器（ＳＢＡＲ）が、高い線形特性を伴う
相対的に低い位相雑音を有している可変周波数共振器と
して開示される。これは、第１の電極と第２の電極の間
に位置決めされ、かつそれを貫通しているヴァイア・ホ
ール（via hole）を有している半導体基板の頂上に配置
された薄い（約１マイクロメータ）の圧電膜（piezoele
ctric film）を利用することによって基本的に達成され
る。一つの好ましい実施例において、半導体基板を貫通
しているヴァイア・ホールを有している半導体基板が提
供される。圧電膜は、第１の電極と半導体基板に隣接し
て配置されかつヴァイア・ホールを横切っている第２の
電極の間に位置決めされる。薄い圧電膜内の第１の電極
及び第２の電極の間に強い電界を生成するためにＤＣバ
イアス電圧が第１及び第２の電極に印加される。これ
は、適度なレベルにわたりＤＣバイアス電圧を調整する
ことによって電界を実質的に変えさせ、その結果、共振
している圧電膜の共振周波数を変える。
【００１０】上記一つの好ましい実施例では、圧電膜内
の電極間に電界を生成するためにＤＣバイアス電圧が第
１の電極から第２の電極へ印加される。この電界は、圧
電膜をそのバイアスされていない共振周波数よりも多少
異なる周波数で共振させる。ＤＣバイアス電圧を調整す
ることによって、電界が変わり、共振周波数を同様に調
整させる。薄膜電圧同調半導体バルク音響共振器（ＳＢ
ＡＲ）の以下の説明は、例示的なものであり、本発明や
そのアプリケーション或いは使用を限定することを企図
していない。
の電極間に電界を生成するためにＤＣバイアス電圧が第
１の電極から第２の電極へ印加される。この電界は、圧
電膜をそのバイアスされていない共振周波数よりも多少
異なる周波数で共振させる。ＤＣバイアス電圧を調整す
ることによって、電界が変わり、共振周波数を同様に調
整させる。薄膜電圧同調半導体バルク音響共振器（ＳＢ
ＡＲ）の以下の説明は、例示的なものであり、本発明や
そのアプリケーション或いは使用を限定することを企図
していない。
【００１１】
【実施例】図１は、薄膜電圧同調半導体バルク音響共振
器（ＳＢＡＲ）１０の一つの好ましい実施例の略ブロッ
ク図を示す。一般的なＳＢＡＲ１０のより詳細な説明
は、ここに参考文献として組み込まれた、アール．ビ
ー．ストークス（R. B. Stokes）及びジェー．ディー．
クロフォード（J. D. Crawford）共著、“ガリウム砒素
のＸ帯域薄膜音響フィルタ（X-Band Thin Film Acousti
c Filters on GaAs ）”、IEEE MTT Symposium 1992 に
示されている。ＳＢＡＲ１０は、それを通って延伸して
いるヴァイア・ホール１４を有している半導体基板１２
を含む。半導体基板１２は、厚さ４ミル（mils）でガリ
ウム砒素（GaAs）で作られていることが好ましいが、シ
リコンのような、他の半導体材料を用いることもでき
る。約８００〜２，０００オングストロームの間の厚さ
を有しかつ好ましくはアルミニウム（Al）で作られた第
１の電極１６は、半導体基板１２及びヴァイア・ホール
１４の頂部またはそれらに隣接して配置されている。約
４，０００オングストローム〜４ミクロンの間である厚
さを有している薄い圧電膜１８は、ヴァイア・ホール１
４上に、第１の電極１６に隣接して配置されている。こ
れは、圧電膜１８を自由に共振または振動させる。圧電
膜１８は、窒化アルミニウム（AlN ）で作られるのが好
ましい。しかしながら、圧電膜１８は、酸化亜鉛のよう
な、他の適当な圧電材料で構成することもできる。約８
００〜２，０００オングストロームの間の厚さを有しか
つ好ましくはアルミニウム（Al）で作られた第２の電極
２０は、ＳＢＡＲ１０の活性領域を備えている第１の電
極１６と第２の電極２０の間に平行板構造を生成すべく
圧電膜１８に隣接して配置される。
器（ＳＢＡＲ）１０の一つの好ましい実施例の略ブロッ
ク図を示す。一般的なＳＢＡＲ１０のより詳細な説明
は、ここに参考文献として組み込まれた、アール．ビ
ー．ストークス（R. B. Stokes）及びジェー．ディー．
クロフォード（J. D. Crawford）共著、“ガリウム砒素
のＸ帯域薄膜音響フィルタ（X-Band Thin Film Acousti
c Filters on GaAs ）”、IEEE MTT Symposium 1992 に
示されている。ＳＢＡＲ１０は、それを通って延伸して
いるヴァイア・ホール１４を有している半導体基板１２
を含む。半導体基板１２は、厚さ４ミル（mils）でガリ
ウム砒素（GaAs）で作られていることが好ましいが、シ
リコンのような、他の半導体材料を用いることもでき
る。約８００〜２，０００オングストロームの間の厚さ
を有しかつ好ましくはアルミニウム（Al）で作られた第
１の電極１６は、半導体基板１２及びヴァイア・ホール
１４の頂部またはそれらに隣接して配置されている。約
４，０００オングストローム〜４ミクロンの間である厚
さを有している薄い圧電膜１８は、ヴァイア・ホール１
４上に、第１の電極１６に隣接して配置されている。こ
れは、圧電膜１８を自由に共振または振動させる。圧電
膜１８は、窒化アルミニウム（AlN ）で作られるのが好
ましい。しかしながら、圧電膜１８は、酸化亜鉛のよう
な、他の適当な圧電材料で構成することもできる。約８
００〜２，０００オングストロームの間の厚さを有しか
つ好ましくはアルミニウム（Al）で作られた第２の電極
２０は、ＳＢＡＲ１０の活性領域を備えている第１の電
極１６と第２の電極２０の間に平行板構造を生成すべく
圧電膜１８に隣接して配置される。
【００１２】第１の電気コネクタ２２は、第１の電極１
６に取付けられ、第２の電気コネクタ２４は、第２の電
極２０に取付けられている。可変電圧源２６は、ＲＦチ
ョーク２８を介して第１及び第２の電気コネクタ２２，
２４に接続されている。可変電圧源２６は、第１の電極
１６及び第２の電極２０に、第１及び第２の電気コネク
タ２２，２４を介して、好ましくは−３０ボルトから＋
３０ボルトの間の可変ＤＣ（直流）バイアス電圧を印加
することが可能である。加えて、ＳＢＡＲ１０が絶縁体
であるので、本質的に電力が可変電圧源２６から消費さ
れない。動作において、可変電圧源２６によって印加さ
れたＤＣバイアス電圧は、圧電膜１８内の第１の電極１
６と第２の電極２０の間に電界（Ｖ／ｍ）を生成する。
電界は、圧電膜１８の厚さ又は第１の電極１６と第２の
電極２０の間の距離で割ったバイアス電圧に等しい。電
界は、ヴァイア・ホール１４の回りのそのエッジによっ
て支持される圧電膜１８がバイアスなしの共振周波数と
は異なる特定の周波数で機械的共振を有する原因とな
る。結果として、ＤＣバイアス電圧を変化すべく可変電
圧源２６を調整することによって、第１の電極１６と第
２の電極２０の間の電界は、変化しかつ圧電膜１８が異
なる周波数で共振する原因となる。
６に取付けられ、第２の電気コネクタ２４は、第２の電
極２０に取付けられている。可変電圧源２６は、ＲＦチ
ョーク２８を介して第１及び第２の電気コネクタ２２，
２４に接続されている。可変電圧源２６は、第１の電極
１６及び第２の電極２０に、第１及び第２の電気コネク
タ２２，２４を介して、好ましくは−３０ボルトから＋
３０ボルトの間の可変ＤＣ（直流）バイアス電圧を印加
することが可能である。加えて、ＳＢＡＲ１０が絶縁体
であるので、本質的に電力が可変電圧源２６から消費さ
れない。動作において、可変電圧源２６によって印加さ
れたＤＣバイアス電圧は、圧電膜１８内の第１の電極１
６と第２の電極２０の間に電界（Ｖ／ｍ）を生成する。
電界は、圧電膜１８の厚さ又は第１の電極１６と第２の
電極２０の間の距離で割ったバイアス電圧に等しい。電
界は、ヴァイア・ホール１４の回りのそのエッジによっ
て支持される圧電膜１８がバイアスなしの共振周波数と
は異なる特定の周波数で機械的共振を有する原因とな
る。結果として、ＤＣバイアス電圧を変化すべく可変電
圧源２６を調整することによって、第１の電極１６と第
２の電極２０の間の電界は、変化しかつ圧電膜１８が異
なる周波数で共振する原因となる。
【００１３】例えば、図２を参照すると、ＤＣバイアシ
電圧が印加されるときにＳＢＡＲ１０は、４．８ＧＨｚ
（基本）で共振するものと想定する。この周波数は、も
しＤＣバイアス電圧が−３０ボルトと＋３０ボルトの間
で変化するならば、１，０００ピー・ピー・エム（part
s per million (ppm) ）で変えることができる。これ
は、図２に明確に示されているように、高い線形周波数
変化対電圧特性を有するＳＢＡＲ１０を提供する。ＳＢ
ＡＲ１０は、１００ボルトＤＣまで耐えることもでき、
それゆえに３，０００ピー・ピー・エム（parts per mi
llion (ppm) ）の同調範囲をそれに与える。加えて、１
マイクロメータの圧電膜１８に対して、１ミリオンＶ／
ｍの電界がほんの１ボルトのＤＣバイアス電圧で達成で
きるということも注目すべきである。この高い線形及び
センシティブ周波数変化対ＳＢＡＲ１０の電圧特性は、
高周波低位相雑音電圧制御発振器或いは同調可能フィル
タを構築するために利用できる。加えて、この効果は、
ＳＢＡＲ１０に固有の温度感度（temperature sensitiv
ity ）を訂正しかつ補正するために用いることができ
る。これは、第１の電極１６から第２の電極２０へＳＢ
ＡＲ１０の動作温度に対応する修正電圧（correction v
oltage）を単に印加することによって達成できる。
電圧が印加されるときにＳＢＡＲ１０は、４．８ＧＨｚ
（基本）で共振するものと想定する。この周波数は、も
しＤＣバイアス電圧が−３０ボルトと＋３０ボルトの間
で変化するならば、１，０００ピー・ピー・エム（part
s per million (ppm) ）で変えることができる。これ
は、図２に明確に示されているように、高い線形周波数
変化対電圧特性を有するＳＢＡＲ１０を提供する。ＳＢ
ＡＲ１０は、１００ボルトＤＣまで耐えることもでき、
それゆえに３，０００ピー・ピー・エム（parts per mi
llion (ppm) ）の同調範囲をそれに与える。加えて、１
マイクロメータの圧電膜１８に対して、１ミリオンＶ／
ｍの電界がほんの１ボルトのＤＣバイアス電圧で達成で
きるということも注目すべきである。この高い線形及び
センシティブ周波数変化対ＳＢＡＲ１０の電圧特性は、
高周波低位相雑音電圧制御発振器或いは同調可能フィル
タを構築するために利用できる。加えて、この効果は、
ＳＢＡＲ１０に固有の温度感度（temperature sensitiv
ity ）を訂正しかつ補正するために用いることができ
る。これは、第１の電極１６から第２の電極２０へＳＢ
ＡＲ１０の動作温度に対応する修正電圧（correction v
oltage）を単に印加することによって達成できる。
【００１４】図３は、ＳＢＡＲ１０の別の実施例を示
す。この実施例では、ヴァイア・ホール１４は、半導体
基板１２を通って延伸しないが、半導体基板１２の薄い
領域（thinned region）３０を残す。この薄い領域３０
は、１マイクロメータの厚みが好ましく、かつＳＢＡＲ
１０活性領域の底部層を形成する。薄い領域３０は、厚
みがほんの約１マイクロメータなので、圧電膜１８は、
共振或いは振動できることを抑制されない。図４は、Ｓ
ＢＡＲ１０の更に別の好ましい実施例を示す。図４のＳ
ＢＡＲ１０は、同調可能一極フィルタ（tunable one-po
le filter ）としてもサーブできる二ポート（two-por
t）共振器である。このＳＢＡＲ１０は、二つの圧電膜
１８、第１の電極１６、第２の電極２０、そして第３の
電気コネクタ３４を有している第３の電極３２を備えて
いる。第３の電極３２は、第１の電極１６を第２の電極
２０から保護することを援助すべく接地されるのが好ま
しい。電圧同調可能二ポート共振器或いは一極フィルタ
として動作するために、可変電圧源２６は、第１の電極
１６と第２の電極２０のような、少なくとも二つの電極
間にＤＣバイアス電圧を印加する。この分野における技
術者（当業者）は、ＳＢＡＲ１０は、高次共振器及び同
調フィルタ構築すべく追加の圧電層と同様に追加の電極
層を包含できるということを容易に認識するということ
にも注目すべきである。
す。この実施例では、ヴァイア・ホール１４は、半導体
基板１２を通って延伸しないが、半導体基板１２の薄い
領域（thinned region）３０を残す。この薄い領域３０
は、１マイクロメータの厚みが好ましく、かつＳＢＡＲ
１０活性領域の底部層を形成する。薄い領域３０は、厚
みがほんの約１マイクロメータなので、圧電膜１８は、
共振或いは振動できることを抑制されない。図４は、Ｓ
ＢＡＲ１０の更に別の好ましい実施例を示す。図４のＳ
ＢＡＲ１０は、同調可能一極フィルタ（tunable one-po
le filter ）としてもサーブできる二ポート（two-por
t）共振器である。このＳＢＡＲ１０は、二つの圧電膜
１８、第１の電極１６、第２の電極２０、そして第３の
電気コネクタ３４を有している第３の電極３２を備えて
いる。第３の電極３２は、第１の電極１６を第２の電極
２０から保護することを援助すべく接地されるのが好ま
しい。電圧同調可能二ポート共振器或いは一極フィルタ
として動作するために、可変電圧源２６は、第１の電極
１６と第２の電極２０のような、少なくとも二つの電極
間にＤＣバイアス電圧を印加する。この分野における技
術者（当業者）は、ＳＢＡＲ１０は、高次共振器及び同
調フィルタ構築すべく追加の圧電層と同様に追加の電極
層を包含できるということを容易に認識するということ
にも注目すべきである。
【００１５】本発明の使用は、低位相雑音及び高い線形
特性を有している薄膜電圧同調型半導体バルク音響共振
器（ＳＢＡＲ）の生成に帰着する。その結果、低位相雑
音及び高い線形ＶＣＯｓを行う現行アプローチに関連し
た上述した問題は、実質的に除去される。上述の説明
は、本発明の例示的実施例を単に開示しかつ記述したに
過ぎない。当業者は、種々の変化、変更、及び変形が、
特許請求の範囲に規定された本発明の精神及び範囲から
逸脱することなく成されうるということを、その説明、
添付した図面及び特許請求の範囲から容易に認識するで
あろう。
特性を有している薄膜電圧同調型半導体バルク音響共振
器（ＳＢＡＲ）の生成に帰着する。その結果、低位相雑
音及び高い線形ＶＣＯｓを行う現行アプローチに関連し
た上述した問題は、実質的に除去される。上述の説明
は、本発明の例示的実施例を単に開示しかつ記述したに
過ぎない。当業者は、種々の変化、変更、及び変形が、
特許請求の範囲に規定された本発明の精神及び範囲から
逸脱することなく成されうるということを、その説明、
添付した図面及び特許請求の範囲から容易に認識するで
あろう。
【００１６】
【発明の効果】本発明の薄膜電圧同調半導体バルク音響
共振器（ＳＢＡＲ）は、ヴァイア・ホールを含んでいる
基板と、基板に隣接するヴァイア・ホール上に配置され
た第１の電極と、第１の電極に隣接するヴァイア・ホー
ル上に配置され、複数の周波数で共振する共振器手段
と、共振器手段に隣接して配置された第２の電極と、共
振器手段内の第１の電極と第２の電極の間に電界を生成
すべく第１の電極及び第２の電極にＤＣバイアス電圧を
印加する可変電圧源手段とを備え、電界は、共振器手段
を共振器手段の非バイアス共振周波数とは異なる周波数
で共振させ、ＤＣバイアス電圧は、共振器手段を複数の
周波数で共振させるために電界を変化すべく調整可能で
あるので、低位相雑音、高い線形特性を有し、かつ実用
的ＤＣバイアス電圧を利用することによって広い周波数
範囲にわたり変えることができ、その結果、電圧制御発
振器と同様に同調可能フィルタのコスト、サイズ、複雑
性、及び消費電力を縮小することができる。また、本発
明の薄膜電圧同調半導体バルク音響共振器（ＳＢＡＲ）
は、ヴァイア・ホールを含んでいる半導体基板と、半導
体基板に隣接するヴァイア・ホール上に配置された第１
の電極と、第１の電極に隣接するヴァイア・ホール上に
配置された圧電膜と、圧電膜に隣接する第２の電極と、
圧電膜内の第１の電極と第２の電極の間に電界を生成す
べく第１の電極及び第２の電極にＤＣバイアス電圧を印
加する可変電圧源手段とを備え、電界は、非バイアスさ
れたときに圧電膜を圧電膜の共振周波数とは異なる周波
数で共振させるべく動作可能であり、ＤＣバイアス電圧
は、圧電膜を複数の周波数で共振させるために電界を変
化すべく調整可能であるので、低位相雑音、高い線形特
性を有し、かつ実用的ＤＣバイアス電圧を利用すること
によって広い周波数範囲にわたり変えることができ、そ
の結果、電圧制御発振器と同様に同調可能フィルタのコ
スト、サイズ、複雑性、及び消費電力を縮小することが
できる。
共振器（ＳＢＡＲ）は、ヴァイア・ホールを含んでいる
基板と、基板に隣接するヴァイア・ホール上に配置され
た第１の電極と、第１の電極に隣接するヴァイア・ホー
ル上に配置され、複数の周波数で共振する共振器手段
と、共振器手段に隣接して配置された第２の電極と、共
振器手段内の第１の電極と第２の電極の間に電界を生成
すべく第１の電極及び第２の電極にＤＣバイアス電圧を
印加する可変電圧源手段とを備え、電界は、共振器手段
を共振器手段の非バイアス共振周波数とは異なる周波数
で共振させ、ＤＣバイアス電圧は、共振器手段を複数の
周波数で共振させるために電界を変化すべく調整可能で
あるので、低位相雑音、高い線形特性を有し、かつ実用
的ＤＣバイアス電圧を利用することによって広い周波数
範囲にわたり変えることができ、その結果、電圧制御発
振器と同様に同調可能フィルタのコスト、サイズ、複雑
性、及び消費電力を縮小することができる。また、本発
明の薄膜電圧同調半導体バルク音響共振器（ＳＢＡＲ）
は、ヴァイア・ホールを含んでいる半導体基板と、半導
体基板に隣接するヴァイア・ホール上に配置された第１
の電極と、第１の電極に隣接するヴァイア・ホール上に
配置された圧電膜と、圧電膜に隣接する第２の電極と、
圧電膜内の第１の電極と第２の電極の間に電界を生成す
べく第１の電極及び第２の電極にＤＣバイアス電圧を印
加する可変電圧源手段とを備え、電界は、非バイアスさ
れたときに圧電膜を圧電膜の共振周波数とは異なる周波
数で共振させるべく動作可能であり、ＤＣバイアス電圧
は、圧電膜を複数の周波数で共振させるために電界を変
化すべく調整可能であるので、低位相雑音、高い線形特
性を有し、かつ実用的ＤＣバイアス電圧を利用すること
によって広い周波数範囲にわたり変えることができ、そ
の結果、電圧制御発振器と同様に同調可能フィルタのコ
スト、サイズ、複雑性、及び消費電力を縮小することが
できる。
【００１７】更に、本発明の複数の電圧同調共振周波数
を生成する方法は、半導体基板内にヴァイア・ホールを
有している半導体基板を供給し、半導体基板に隣接する
ヴァイア・ホール上に第１の電極を配置し、半導体基板
に隣接するヴァイア・ホール上に圧電膜を配置し、圧電
膜に隣接して第２の電極を配置し、圧電膜内の第１の電
極と第２の電極の間に電界を生成すべく第１の電極及び
第２の電極にＤＣバイアス電圧を印加し、電界は、圧電
膜を圧電膜の非バイアス共振周波数とは異なる周波数で
共振させるべく動作可能であり、圧電膜を複数の周波数
で共振させるように、電界を変化させるべくＤＣバイア
ス電圧を変化する段階を具備するので、低位相雑音、高
い線形特性を有し、かつ実用的ＤＣバイアス電圧を利用
することによって広い周波数範囲にわたり変えることが
でき、その結果、電圧制御発振器と同様に同調可能フィ
ルタのコスト、サイズ、複雑性、及び消費電力を縮小す
ることができる。本発明の他の利点は、この分野の技術
者にとって、添付した図面を参照して上述した実施例を
読むことにより明らかになるであろう。
を生成する方法は、半導体基板内にヴァイア・ホールを
有している半導体基板を供給し、半導体基板に隣接する
ヴァイア・ホール上に第１の電極を配置し、半導体基板
に隣接するヴァイア・ホール上に圧電膜を配置し、圧電
膜に隣接して第２の電極を配置し、圧電膜内の第１の電
極と第２の電極の間に電界を生成すべく第１の電極及び
第２の電極にＤＣバイアス電圧を印加し、電界は、圧電
膜を圧電膜の非バイアス共振周波数とは異なる周波数で
共振させるべく動作可能であり、圧電膜を複数の周波数
で共振させるように、電界を変化させるべくＤＣバイア
ス電圧を変化する段階を具備するので、低位相雑音、高
い線形特性を有し、かつ実用的ＤＣバイアス電圧を利用
することによって広い周波数範囲にわたり変えることが
でき、その結果、電圧制御発振器と同様に同調可能フィ
ルタのコスト、サイズ、複雑性、及び消費電力を縮小す
ることができる。本発明の他の利点は、この分野の技術
者にとって、添付した図面を参照して上述した実施例を
読むことにより明らかになるであろう。
【図１】本発明の一つの好ましい実施例の略ブロック図
である。
である。
【図２】本発明の一つの好ましい実施例の周波数変化対
電圧を示すグラフである。
電圧を示すグラフである。
【図３】本発明の別の好ましい実施例の略ブロック図で
ある。
ある。
【図４】本発明の更に別の好ましい実施例の略ブロック
図である。
図である。
１０ 薄膜電圧同調半導体バルク音響共振器（ＳＢＡ
Ｒ） １２ 半導体基板 １４ ヴァイア・ホール １６ 第１の電極 １８ 圧電膜 ２０ 第２の電極 ２２ 第１の電気コネクタ ２４ 第２の電気コネクタ ２６ 可変電圧源 ２８ ＲＦチョーク
Ｒ） １２ 半導体基板 １４ ヴァイア・ホール １６ 第１の電極 １８ 圧電膜 ２０ 第２の電極 ２２ 第１の電気コネクタ ２４ 第２の電気コネクタ ２６ 可変電圧源 ２８ ＲＦチョーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 41/22 (72)発明者 ジェイ ディー クロフォード アメリカ合衆国 カリフォルニア州 90806 ロング ビーチ デイジー アベ ニュー 3313 (72)発明者 ドルー クシュマン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 90717 ロミタ 129 パシフィック コー スト ハイウェイ 2432 (72)発明者 アルヴィン エム ダブリュー コング アメリカ合衆国 カリフォルニア州 90026 ロサンゼルス イースト エッジ ウェアー ロード 902
Claims (24)
- 【請求項１】 ヴァイア・ホールを含んでいる基板と、
前記基板に隣接する前記ヴァイア・ホール上に配置され
た第１の電極と、前記第１の電極に隣接する前記ヴァイ
ア・ホール上に配置され、複数の周波数で共振する共振
器手段と、前記共振器手段に隣接して配置された第２の
電極と、前記共振器手段内の前記第１の電極と前記第２
の電極の間に電界を生成すべく該第１の電極及び該第２
の電極にＤＣバイアス電圧を印加する可変電圧源手段と
を備え、前記電界は、前記共振器手段を該共振器手段の
非バイアス共振周波数とは異なる周波数で共振させ、前
記ＤＣバイアス電圧は、前記共振器手段を前記複数の周
波数で共振させるために前記電界を変化すべく調整可能
であることを特徴とする薄膜電圧同調型半導体バルク音
響共振器（ＳＢＡＲ）。 - 【請求項２】 前記基板は、半導体基板を備えることを
特徴とする請求項１に記載の薄膜電圧同調半導体バルク
音響共振器。 - 【請求項３】 前記半導体基板は、ガリウム砒素（Ｇａ
Ａｓ）であることを特徴とする請求項２に記載の薄膜電
圧同調半導体バルク音響共振器。 - 【請求項４】 前記半導体基板は、シリコン（Ｓｉ）で
あることを特徴とする請求項２に記載の薄膜電圧同調半
導体バルク音響共振器。 - 【請求項５】 前記共振器手段は、圧電膜を備えている
ことを特徴とする請求項１に記載の薄膜電圧同調半導体
バルク音響共振器。 - 【請求項６】 前記圧電膜は、窒化アルミニウム（Ａｌ
Ｎ）であることを特徴とする請求項５に記載の薄膜電圧
同調半導体バルク音響共振器。 - 【請求項７】 前記圧電膜は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）であ
ることを特徴とする請求項５に記載の薄膜電圧同調半導
体バルク音響共振器。 - 【請求項８】 前記圧電膜は、厚みが１０マイクロメー
タ以下であることを特徴とする請求項５に記載の薄膜電
圧同調半導体バルク音響共振器。 - 【請求項９】 前記第１の電極及び前記第２の電極は、
実質的にアルミニウム（Ａｌ）から構成されることを特
徴とする請求項１に記載の薄膜電圧同調半導体バルク音
響共振器。 - 【請求項１０】 前記ヴァイア・ホールは、前記基板を
通って部分的にだけ延伸し、前記第１の電極に隣接する
該基板の薄い領域を残していることを特徴とする請求項
１に記載の薄膜電圧同調半導体バルク音響共振器。 - 【請求項１１】 前記共振器手段は、複数の電極によっ
て分離された複数の圧電膜を備え、前記可変電圧源手段
は、少なくとも二つの前記電極間に前記ＤＣバイアス電
圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の薄膜電
圧同調半導体バルク音響共振器。 - 【請求項１２】 前記可変電圧源手段は、−３０ボルト
と＋３０ボルトの間で前記ＤＣバイアス電圧を変化すべ
く動作可能であることを特徴とする請求項１に記載の薄
膜電圧同調半導体バルク音響共振器。 - 【請求項１３】 前記薄膜電圧同調半導体バルク音響共
振器（ＳＢＡＲ）は、前記可変電圧源手段からの電力を
実質的に消費しないことを特徴とする請求項１に記載の
薄膜電圧同調半導体バルク音響共振器。 - 【請求項１４】 前記複数の周波数は、前記ＤＣバイア
ス電圧を変化することによって実質的に線形特性で変化
させることができることを特徴とする請求項１に記載の
薄膜電圧同調半導体バルク音響共振器。 - 【請求項１５】 ヴァイア・ホールを含んでいる半導体
基板と、前記半導体基板に隣接する前記ヴァイア・ホー
ル上に配置された第１の電極と、前記第１の電極に隣接
する前記ヴァイア・ホール上に配置された圧電膜と、前
記圧電膜に隣接する第２の電極と、前記圧電膜内の前記
第１の電極と前記第２の電極の間に電界を生成すべく該
第１の電極及び該第２の電極にＤＣバイアス電圧を印加
する可変電圧源手段とを備え、前記電界は、非バイアス
されたときに前記圧電膜を該圧電膜の共振周波数とは異
なる周波数で共振させるべく動作可能であり、前記ＤＣ
バイアス電圧は、前記圧電膜を前記複数の周波数で共振
させるために前記電界を変化すべく調整可能であること
を特徴とする薄膜電圧同調型半導体バルク音響共振器
（ＳＢＡＲ）。 - 【請求項１６】 前記半導体基板は、ガリウム砒素（Ｇ
ａＡｓ）であることを特徴とする請求項１６に記載の薄
膜電圧同調半導体バルク音響共振器。 - 【請求項１７】 前記圧電膜は、窒化アルミニウム（Ａ
ｌＮ）であることを特徴とする請求項１６に記載の薄膜
電圧同調半導体バルク音響共振器。 - 【請求項１８】 前記第１の電極及び前記第２の電極
は、実質的にアルミニウム（Ａｌ）から構成されること
を特徴とする請求項１７に記載の薄膜電圧同調半導体バ
ルク音響共振器。 - 【請求項１９】 前記複数の周波数は、前記ＤＣバイア
ス電圧を変化することによって実質的に線形特性で変化
させることができることを特徴とする請求項１５に記載
の薄膜電圧同調半導体バルク音響共振器。 - 【請求項２０】 前記ヴァイア・ホールは、前記半導体
基板を通って部分的にだけ延伸し、前記第１の電極に隣
接する該半導体基板の薄い領域を残していることを特徴
とする請求項１５に記載の薄膜電圧同調半導体バルク音
響共振器。 - 【請求項２１】 前記圧電膜は、複数の電極によって分
離された複数の圧電膜を備えていることを特徴とする請
求項１５に記載の薄膜電圧同調半導体バルク音響共振
器。 - 【請求項２２】 複数の電圧同調共振周波数を生成する
方法であって、 半導体基板内にヴァイア・ホールを有している半導体基
板を供給し、 前記半導体基板に隣接する前記ヴァイア・ホール上に第
１の電極を配置し、 前記半導体基板に隣接する前記ヴァイア・ホール上に圧
電膜を配置し、 前記圧電膜に隣接して第２の電極を配置し、 前記圧電膜内の前記第１の電極と前記第２の電極の間に
電界を生成すべく該第１の電極及び該第２の電極にＤＣ
バイアス電圧を印加し、 前記電界は、前記圧電膜を該圧電膜の非バイアス共振周
波数とは異なる周波数で共振させるべく動作可能であ
り、 前記圧電膜を前記複数の周波数で共振させるように、前
記電界を変化させるべく前記ＤＣバイアス電圧を変化す
る段階を具備することを特徴とする方法。 - 【請求項２３】 前記半導体基板を供給する段階は、ガ
リウム砒素（ＧａＡｓ）半導体基板を供給する段階を含
むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。 - 【請求項２４】 前記圧電膜を配置する段階は、厚さが
１０マイクロメータ以下の窒化アルミニウム（ＡｌＮ）
圧電膜を配置する段階を含むことを特徴とする請求項２
２に記載の方法。
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