JPH08111628A - 弾性表面波装置 - Google Patents
弾性表面波装置Info
- Publication number
- JPH08111628A JPH08111628A JP24750894A JP24750894A JPH08111628A JP H08111628 A JPH08111628 A JP H08111628A JP 24750894 A JP24750894 A JP 24750894A JP 24750894 A JP24750894 A JP 24750894A JP H08111628 A JPH08111628 A JP H08111628A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- surface acoustic
- acoustic wave
- piezoelectric substrate
- electrode
- wave device
- Prior art date
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- Pending
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- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 動作周波数が４ＧＨｚ以上の低損失な弾性表
面波装置を提供する。 【構成】 −１５＜θ＜−５であるようなθ度回転Ｙカ
ットニオブ酸リチウム単結晶圧電基板１上に、アルミニ
ウムを主成分とする金属膜で作成された櫛型電極２をＸ
軸と垂直方向に形成する。ここで、電極膜の厚さｈと電
極周期λの比ｈ／λが、０．０７５＜ｈ／λ＜０．０９
であることを特徴とする。 【効果】 動作周波数が高くても、電極の抵抗損失と弾
性表面波の伝搬損失が共に小さいため、動作周波数が４
ＧＨｚ以上の低損失な弾性表面波装置を提供することが
可能になる。
面波装置を提供する。 【構成】 −１５＜θ＜−５であるようなθ度回転Ｙカ
ットニオブ酸リチウム単結晶圧電基板１上に、アルミニ
ウムを主成分とする金属膜で作成された櫛型電極２をＸ
軸と垂直方向に形成する。ここで、電極膜の厚さｈと電
極周期λの比ｈ／λが、０．０７５＜ｈ／λ＜０．０９
であることを特徴とする。 【効果】 動作周波数が高くても、電極の抵抗損失と弾
性表面波の伝搬損失が共に小さいため、動作周波数が４
ＧＨｚ以上の低損失な弾性表面波装置を提供することが
可能になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光、無線通信用フィル
タ等において、動作周波数が４ＧＨｚ以上の弾性表面波
装置に関する。
タ等において、動作周波数が４ＧＨｚ以上の弾性表面波
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、報告されている弾性表面波用圧電
基板として、６４度回転Ｙカットニオブ酸リチウム単結
晶圧電基板が知られている。この表面にアルミニウムを
主成分とする金属膜でパターニングした櫛型電極をＸ軸
に平行方向に形成することにより、弾性表面波装置を作
成している（例えば、ジャーナル アプライド フィジ
ックス、ボリューム ４３、ナンバー ３ （１９７
２）第８５６頁から第８６２頁（J. Appl. Phys., Vol.
43, No.3 (1972) pp.856-862))。
基板として、６４度回転Ｙカットニオブ酸リチウム単結
晶圧電基板が知られている。この表面にアルミニウムを
主成分とする金属膜でパターニングした櫛型電極をＸ軸
に平行方向に形成することにより、弾性表面波装置を作
成している（例えば、ジャーナル アプライド フィジ
ックス、ボリューム ４３、ナンバー ３ （１９７
２）第８５６頁から第８６２頁（J. Appl. Phys., Vol.
43, No.3 (1972) pp.856-862))。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】６４度回転Ｙカットニ
オブ酸リチウム単結晶圧電基板を用いた弾性表面波装置
では、金属膜厚ｈと電極周期λの比が０．０４以上では
弾性表面波の損失が急激に増加する。一方ｈが５０ｎｍ
以下では、金属膜の抵抗が急激に増加する。このため、
動作周波数が４ＧＨｚ以上の弾性表面波装置を作成する
ことは困難であった。
オブ酸リチウム単結晶圧電基板を用いた弾性表面波装置
では、金属膜厚ｈと電極周期λの比が０．０４以上では
弾性表面波の損失が急激に増加する。一方ｈが５０ｎｍ
以下では、金属膜の抵抗が急激に増加する。このため、
動作周波数が４ＧＨｚ以上の弾性表面波装置を作成する
ことは困難であった。
【０００４】本発明の目的は、金属膜厚ｈと電極周期λ
の比が０．０４より大きい条件で、弾性表面波の伝搬損
失が小さい圧電基板のカット角とｈ／λの関係を見出す
ことにより、動作周波数が４ＧＨｚ以上の低損失な弾性
表面波装置を提供することである。
の比が０．０４より大きい条件で、弾性表面波の伝搬損
失が小さい圧電基板のカット角とｈ／λの関係を見出す
ことにより、動作周波数が４ＧＨｚ以上の低損失な弾性
表面波装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、圧電基板
に、−１５＜θ＜−５であるθ度回転Ｙカットニオブ酸
リチウム単結晶圧電基板を用い、金属膜の厚さを０．０
７５＜ｈ／λ＜０．０９とすることにより達成できる。
に、−１５＜θ＜−５であるθ度回転Ｙカットニオブ酸
リチウム単結晶圧電基板を用い、金属膜の厚さを０．０
７５＜ｈ／λ＜０．０９とすることにより達成できる。
【０００６】ここで、θ度回転Ｙカットニオブ酸リチウ
ム単結晶圧電基板とは、ＩＲＥ標準の＋Ｙ軸からＩＲＥ
標準の＋Ｚ軸方向にθ度傾けた方向、またはＩＲＥ標準
の−Ｙ軸からＩＲＥ標準の−Ｚ軸方向にθ度傾けた方向
に対して略垂直（誤差１度以内）であるようにニオブ酸
リチウム単結晶を切り出したニオブ酸リチウム単結晶圧
電基板を意味する。またｈはアルミニウムを主成分とす
る金属膜の厚さ、λは櫛型電極の周期を表す。
ム単結晶圧電基板とは、ＩＲＥ標準の＋Ｙ軸からＩＲＥ
標準の＋Ｚ軸方向にθ度傾けた方向、またはＩＲＥ標準
の−Ｙ軸からＩＲＥ標準の−Ｚ軸方向にθ度傾けた方向
に対して略垂直（誤差１度以内）であるようにニオブ酸
リチウム単結晶を切り出したニオブ酸リチウム単結晶圧
電基板を意味する。またｈはアルミニウムを主成分とす
る金属膜の厚さ、λは櫛型電極の周期を表す。
【０００７】
【作用】上記構造の作用を調べるために、我々はθ度回
転Ｙカットニオブ酸リチウム単結晶圧電基板を用いた弾
性表面波素子を作成し、伝搬特性を調べた。作成した素
子の電極材料はアルミニウム、電極周期４μｍ、対数１
５対、開口長３０λ（λ：電極周期）、電極方位はＸ軸
と垂直方向である櫛型電極構造を有する二開口共振器で
ある。その結果、以下の傾向があった。
転Ｙカットニオブ酸リチウム単結晶圧電基板を用いた弾
性表面波素子を作成し、伝搬特性を調べた。作成した素
子の電極材料はアルミニウム、電極周期４μｍ、対数１
５対、開口長３０λ（λ：電極周期）、電極方位はＸ軸
と垂直方向である櫛型電極構造を有する二開口共振器で
ある。その結果、以下の傾向があった。
【０００８】０．０７５＜ｈ／λ＜０．０９のとき、
挿入損失が小さくなった。ここでｈは電極の膜厚であ
る。
挿入損失が小さくなった。ここでｈは電極の膜厚であ
る。
【０００９】−１５＜θ＜−５のとき、挿入損失が小
さくなった。
さくなった。
【００１０】以上のことから、０．０７５＜ｈ／λ＜
０．０９かつ−１５＜θ＜−５のとき、挿入損失が最小
になることが分かった。このため、この条件を用いるこ
とにより、動作周波数が４ＧＨｚ以上の低損失な弾性表
面波装置を作成できる。
０．０９かつ−１５＜θ＜−５のとき、挿入損失が最小
になることが分かった。このため、この条件を用いるこ
とにより、動作周波数が４ＧＨｚ以上の低損失な弾性表
面波装置を作成できる。
【００１１】
【実施例】図１に本発明の１実施例として、二開口共振
器における通過特性の最小挿入損失の電極膜厚依存性を
示す。圧電基板には−１０度回転Ｙカットニオブ酸リチ
ウム単結晶圧電基板を用いた。作成した素子の電極材料
はアルミニウム、電極周期４μｍ、対数１５対、開口長
３０λ、電極方位はＸ軸と垂直方向、ｈ／λは０．０
７、０．０７５、０．０８、０．０８５、０．０９、
０．０９５である。測定は、ネットワークアナライザを
用いた。ｈ／λが０．０７５から０．０９のとき、ピー
クをバックグランドから、明確に区別することができ
た。
器における通過特性の最小挿入損失の電極膜厚依存性を
示す。圧電基板には−１０度回転Ｙカットニオブ酸リチ
ウム単結晶圧電基板を用いた。作成した素子の電極材料
はアルミニウム、電極周期４μｍ、対数１５対、開口長
３０λ、電極方位はＸ軸と垂直方向、ｈ／λは０．０
７、０．０７５、０．０８、０．０８５、０．０９、
０．０９５である。測定は、ネットワークアナライザを
用いた。ｈ／λが０．０７５から０．０９のとき、ピー
クをバックグランドから、明確に区別することができ
た。
【００１２】なお、ピーク周波数から計算される弾性表
面波の伝搬速度は、θ＝−１０、ｈ／λ＝０．０８のと
き、６５００ｍ／ｓであった。
面波の伝搬速度は、θ＝−１０、ｈ／λ＝０．０８のと
き、６５００ｍ／ｓであった。
【００１３】図２に本発明の１実施例として、二開口共
振器における通過特性の最小挿入損失のカット角依存性
を示す。圧電基板はθ度回転Ｙカットニオブ酸リチウム
単結晶圧電基板、ｈ／λは０．０８、θは−２０、−１
５、−１０、−５、０である。θ＝−１０のとき、最も
挿入損失が小さくなり、θ＜−１５またはθ＞−５で、
急激に挿入損失が劣化していることがわかる。
振器における通過特性の最小挿入損失のカット角依存性
を示す。圧電基板はθ度回転Ｙカットニオブ酸リチウム
単結晶圧電基板、ｈ／λは０．０８、θは−２０、−１
５、−１０、−５、０である。θ＝−１０のとき、最も
挿入損失が小さくなり、θ＜−１５またはθ＞−５で、
急激に挿入損失が劣化していることがわかる。
【００１４】以上のことから、−１５＜θ＜−５である
θ度回転Ｙカットニオブ酸リチウム単結晶圧電基板にお
いて、０．０７５＜ｈ／λ＜０．０９の電極を形成する
ことにより、低損失な弾性表面波装置が作成できること
がわかる。
θ度回転Ｙカットニオブ酸リチウム単結晶圧電基板にお
いて、０．０７５＜ｈ／λ＜０．０９の電極を形成する
ことにより、低損失な弾性表面波装置が作成できること
がわかる。
【００１５】本発明を用いることにより、動作周波数が
極めて高い弾性表面波装置を作成することができる。図
３、図４に本発明の１実施例として、動作周波数が１０
ＧＨｚの一開口共振器を示す。ニオブ酸リチウム単結晶
圧電基板１上に、アルミニウムを主成分とする金属膜で
作られた櫛型電極２をＸ軸に垂直な方向に形成してい
る。本発明によれば、伝搬速度が６５００ｍ／ｓである
から、λは６５０ｎｍである。電極の膜厚ｈは、０．０
７５＜ｈ／λ＜０．０９であるから、５２ｎｍ前後にす
れば良い。５２ｎｍのアルミニウム膜は、通常の蒸着装
置、スパッタ装置でも、容易に低抵抗の膜を作成するこ
とができる。
極めて高い弾性表面波装置を作成することができる。図
３、図４に本発明の１実施例として、動作周波数が１０
ＧＨｚの一開口共振器を示す。ニオブ酸リチウム単結晶
圧電基板１上に、アルミニウムを主成分とする金属膜で
作られた櫛型電極２をＸ軸に垂直な方向に形成してい
る。本発明によれば、伝搬速度が６５００ｍ／ｓである
から、λは６５０ｎｍである。電極の膜厚ｈは、０．０
７５＜ｈ／λ＜０．０９であるから、５２ｎｍ前後にす
れば良い。５２ｎｍのアルミニウム膜は、通常の蒸着装
置、スパッタ装置でも、容易に低抵抗の膜を作成するこ
とができる。
【００１６】弾性表面波を用いた装置では、圧電基板の
結晶の対称性から、θ度回転Ｙカットとθ＋１８０度回
転Ｙカットは全く等価である。このため、上記発明が、
θ＋１８０度回転Ｙカットタンタル酸リチウム単結晶圧
電基板にも適用できることは明らかである。
結晶の対称性から、θ度回転Ｙカットとθ＋１８０度回
転Ｙカットは全く等価である。このため、上記発明が、
θ＋１８０度回転Ｙカットタンタル酸リチウム単結晶圧
電基板にも適用できることは明らかである。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
θ度回転Ｙカットニオブ酸リチウム単結晶圧電基板上
に、アルミニウムを主成分とする金属膜で作られた櫛型
電極を形成し、θ及び電極の膜厚ｈを上記条件にすれ
ば、４ＧＨｚ以上の動作周波数を有する弾性表面波装置
を容易に作成することができる。
θ度回転Ｙカットニオブ酸リチウム単結晶圧電基板上
に、アルミニウムを主成分とする金属膜で作られた櫛型
電極を形成し、θ及び電極の膜厚ｈを上記条件にすれ
ば、４ＧＨｚ以上の動作周波数を有する弾性表面波装置
を容易に作成することができる。
【００１８】また本発明の弾性表面波装置を各種通信分
野のフィルタ、共振器等に適用することにより、モジュ
ールの高性能化を実現することが可能になる。
野のフィルタ、共振器等に適用することにより、モジュ
ールの高性能化を実現することが可能になる。
【図１】−１０度回転Ｙカットニオブ酸リチウム単結晶
圧電基板を用いた二開口共振器の挿入損失と金属膜膜厚
の関係を示した図。
圧電基板を用いた二開口共振器の挿入損失と金属膜膜厚
の関係を示した図。
【図２】ｈ／λ＝０．０８の金属膜を用いた二開口共振
器の挿入損失とニオブ酸リチウム単結晶圧電基板のカッ
ト角の関係を示した図。
器の挿入損失とニオブ酸リチウム単結晶圧電基板のカッ
ト角の関係を示した図。
【図３】ニオブ酸リチウム単結晶圧電基板上に櫛型電極
を設けた一開口共振器を示した図。
を設けた一開口共振器を示した図。
【図４】ニオブ酸リチウム単結晶圧電基板上に櫛型電極
を設けた一開口共振器の断面図。
を設けた一開口共振器の断面図。
１…ニオブ酸リチウム単結晶圧電基板、２…アルミニウ
ムを主成分とする金属膜で作成された櫛型電極。
ムを主成分とする金属膜で作成された櫛型電極。
Claims (1)
- 【請求項１】θ度回転Ｙカットニオブ酸リチウム単結晶
圧電基板と、前記圧電基板の主表面に、少なくとも１対
の電極指を有し、Ｘ軸に垂直な方向に向けられた電極周
期λのアルミニウムを主成分とする膜厚ｈの金属膜で形
成された櫛型電極で構成された弾性表面波装置におい
て、前記圧電基板のカット角θを−１５＜θ＜−５と
し、かつ０．０７５＜ｈ／λ＜０．０９としたことを特
徴とする弾性表面波装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24750894A JPH08111628A (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 弾性表面波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24750894A JPH08111628A (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 弾性表面波装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08111628A true JPH08111628A (ja) | 1996-04-30 |
Family
ID=17164527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24750894A Pending JPH08111628A (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 弾性表面波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08111628A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997047085A1 (fr) * | 1996-06-05 | 1997-12-11 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Element a onde acoustique de surface |
| KR100611297B1 (ko) * | 1996-06-05 | 2006-11-30 | 산요덴키가부시키가이샤 | 탄성표면파소자 |
-
1994
- 1994-10-13 JP JP24750894A patent/JPH08111628A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997047085A1 (fr) * | 1996-06-05 | 1997-12-11 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Element a onde acoustique de surface |
| KR100611297B1 (ko) * | 1996-06-05 | 2006-11-30 | 산요덴키가부시키가이샤 | 탄성표면파소자 |
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