JPH11340782A - Surface acoustic wave device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface acoustic wave device which is small-sized and has low loss as compared with crystal by providing a cut angle and a propagation azimuth having superior propagation characteristic balance of temperature characteristics, an electromechanical coupling coefficient, a surface wave speed, and a power flow angle. SOLUTION: The surface acoustic wave device S is characterized by that respective parameters of the cut angle of a substrate 1 and the Euler angle presentation (ϕ, θ, ψ) indicating the propagation direction of a surface acoustic wave satisfy (1) ϕ=a1+120 deg.×b1, θ=a2+180 deg.×b2, and ψ=a3+180 deg.×d3 or (2) ϕ=c1+120 deg.×d1, θ=c2+180 deg.×d2, and ψ=c3+180 deg.×d3 (90 deg.<=a1<=120 deg., 125 deg.<=a2<=165 deg., and 110 deg.<=a3<=165 deg., where b1, b2, and b3 are integers; 90 deg.<=c1<=120 deg., 190 deg.<=c2<=215 deg., and 50 deg.<=c3<=90 deg., where d1, d2, and d3 are integers).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ランガサイト型結
晶構造を有し、少なくともランタン，ガリウム，ＶＡ族
元素を含む酸化物単結晶、例えばＬａ₃ Ｇａ_5.5 Ｎｂ
_0.5 Ｏ₁₄単結晶を基板材料として用い、弾性表面波フィ
ルタや弾性表面波振動子等の弾性表面波装置に関するも
のである。The present invention relates to an oxide single crystal having a langasite-type crystal structure and containing at least lanthanum, gallium and a group VA element, for example, La ₃ Ga _5.5 Nb.
_{The present} invention relates to a surface acoustic wave device such as a surface acoustic wave filter or a surface acoustic wave oscillator using a _0.5 O ₁₄ single crystal as a substrate material.

【０００２】[0002]

【従来技術とその課題】従来より、弾性表面波を発生さ
せる励振電極を圧電基板上に設けた弾性表面波装置が知
られているが、この弾性表面波装置の基板材料として、
水晶，ニオブ酸リチウム，タンタル酸リチウム等の単結
晶が使用され実用化されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a surface acoustic wave device in which an excitation electrode for generating a surface acoustic wave is provided on a piezoelectric substrate is known.
Single crystals such as quartz, lithium niobate, lithium tantalate, and the like have been used and put to practical use.

【０００３】これらの単結晶材料のうち水晶は、温度変
化に対する特性の変化が小さいので、携帯電話等のフィ
ルター，レゾネータなどに好適に用いられているが、電
気機械結合係数が小さいため、通過帯域幅が小さいとい
う欠点を有している。[0003] Of these single crystal materials, quartz has a small change in characteristics with respect to temperature change, and thus is suitably used for filters, resonators, and the like of cellular phones and the like. It has the disadvantage of being small in width.

【０００４】一方、ニオブ酸リチウム，タンタル酸リチ
ウムは、通過帯域幅が大きいという利点を有しており、
携帯電話，ＶＴＲ等のフィルターなどに好適に用いられ
ているが、温度変化に対する帯域周波数の変化（周波数
温度特性）が大きいという欠点を有している。[0004] On the other hand, lithium niobate and lithium tantalate have the advantage of having a large pass bandwidth.
Although it is suitably used for filters of mobile phones, VTRs, and the like, it has a drawback that the change in band frequency (frequency temperature characteristic) with respect to temperature change is large.

【０００５】上記材料の欠点を補うものとして、四ほう
酸リチウム単結晶が知られているが、四ほう酸リチウム
単結晶の場合、この単結晶に特有な潮解性の問題等があ
るため、気密封止が必要となりそれに伴う大型化とコス
トアップから実用量産に満足するものではなかった。[0005] Lithium tetraborate single crystal is known to compensate for the disadvantages of the above-mentioned materials. However, in the case of lithium tetraborate single crystal, there is a problem of deliquescentness and the like peculiar to this single crystal. However, it is not satisfactory for practical mass production due to the increase in size and cost associated with it.

【０００６】近年、上記の要求を満たす材料として、圧
電材料の性能評価として用いられ、通過帯域の損失低下
に有効な電気機械結合係数（ｋ² ）が大きく、かつ群遅
延時間温度係数（ＴＣＤ）が小さいカット面及び、伝搬
方向を有したランガサイト（Ｌａ₃ Ｇａ₅ ＳｉＯ₁₄：Ｌ
ＧＳ）が注目されている（例えば、Ｈ．ｓａｔｏｈａｎ
ｄ Ａ．Ｍｏｒｉ：Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．
Ｖｏｌ．３６（１９９７）ｐｐ．３０７１−３０６３等
を参照）。In recent years, as a material satisfying the above requirements, it has been used as a performance evaluation of a piezoelectric material, and has a large electromechanical coupling coefficient (k ² ) effective for reducing the loss of a pass band, and a group delay time temperature coefficient (TCD). Has a small cut surface and a langasite (La ₃ Ga ₅ SiO ₁₄ : L) having a propagation direction.
GS) has attracted attention (eg, H. Satohan)
d A. Mori: Jpn. J. Appl. Phys.
Vol. 36 (1997) pp. 3071-3063).

【０００７】上記ＬＧＳの伝搬特性は解析が進み、多く
の研究結果が報告されている（Ｃ．Ｊｉａｎ，Ｓ．Ｕｄ
ａ，Ａ．Ｂｕｎｇｏ ａｎｄ Ｋ．Ｙａｍａｇｕｃｈ
ｉ：日本学術振興会弾性表面波素子技術第１５０委員会
第６１回研究会資料ｐｐ．６９−７３等を参照）。例え
ば、加工面で有利なダブルローテーションとしてオイラ
ー角表示で（０°，１４４°，２３．５°）方位が、弾
性表面波速度：２７５２ｍ／秒、ｋ² ：０．４３３％、
ＴＣＤ：−２．０６ｐｐｍ／℃、ＰＦＡ：０．２°の特
性を有し、また、トリプルローテーションとしては、オ
イラー角表示で（８°，１５０°，３１．６°）方位
が、弾性表面波速度：２８１２ｍ／秒、ｋ²：０．４６
４％、ＴＣＤ：−０．２ｐｐｍ／℃、ＰＦＡ：０°の特
性を有し、水晶に匹敵する温度安定性と大きなｋ² であ
ることから、水晶よりも小型・低損失化が可能であると
して期待されている。[0007] The propagation characteristics of the above LGS have been analyzed, and many research results have been reported (C. Jian, S. Ud).
a, A. Bungo and K.S. Yamaguch
i: Japan Society for the Promotion of Science Surface Acoustic Wave Device Technology 150th Committee, 61st Workshop, pp. 69-73). For example, as an advantageous double rotation on the machined surface, the orientation (0 °, 144 °, 23.5 °) in the Euler angle display is as follows: surface acoustic wave velocity: 2752 m / sec, k ² : 0.433%,
It has characteristics of TCD: -2.06 ppm / ° C and PFA: 0.2 °, and as a triple rotation, (8 °, 150 °, 31.6 °) directions in Euler angles are surface acoustic waves. Speed: 2812 m / sec, k ² : 0.46
It has characteristics of 4%, TCD: -0.2 ppm / ° C., and PFA: 0 °, and has a temperature stability comparable to quartz and a large k ² , so that a smaller size and lower loss can be achieved than quartz. It is expected as.

【０００８】なお、ＰＦＡはパワーフロー角と呼ばれる
もので、表面波が結晶の異方性により電極指より垂直に
伝搬せずにある角度ずれることを示し、０°であること
が望ましい。The PFA is referred to as a power flow angle, which indicates that the surface wave does not propagate vertically from the electrode finger due to the anisotropy of the crystal but deviates by a certain angle, and is desirably 0 °.

【０００９】さらに、最近ではこのランガサイトと同様
な結晶構造を有する、ランタン−ガリウム−ニオブ系酸
化物単結晶であるランガナイト（Ｌａ₃ Ｇａ_5.5 Ｎｂ
_0.5 Ｏ₁₄：ＬＧＮ）が圧電材料として注目されており、
ｋ² が上記ランガサイトより大きく、しかもＴＣＤが水
晶並に小さいものとして大いに期待されている。また、
弾性表面波速度が低く、装置の小型化に有利であると期
待されている。Recently, langanite (La ₃ Ga _5.5 Nb) which is a lanthanum-gallium-niobium-based oxide single crystal having a crystal structure similar to that of the langasite is used.
_0.5 O ₁₄ : LGN) has attracted attention as a piezoelectric material.
It is highly expected that k ² is larger than the above-mentioned langasite and that TCD is as small as quartz. Also,
The surface acoustic wave velocity is low, which is expected to be advantageous for miniaturization of the device.

【００１０】しかしながら、これまで上記ＬＧＮまたは
Ｎｂの一部をＶＡ族元素で置換した系における最適な結
晶カット角、および弾性表面波の伝搬特性に関しては報
告例がなく不明のままであった。However, there has been no report on the optimum crystal cut angle and the propagation characteristics of surface acoustic waves in a system in which a part of the above-mentioned LGN or Nb is substituted with a group VA element.

【００１１】そこで本発明は、従来の圧電材料より優れ
た性質を有するものとして期待されているＬＧＮまた
は、Ｎｂの一部をＴａ等のＶＡ族元素で置換した系の最
適なカット角、および弾性表面波の伝搬方向を備えた弾
性表面波装置を提供することを目的とする。Accordingly, the present invention provides an optimum cut angle and elasticity of a system in which a part of LGN or Nb is replaced with a group VA element such as Ta, which is expected to have properties superior to conventional piezoelectric materials. It is an object of the present invention to provide a surface acoustic wave device having a propagation direction of a surface acoustic wave.

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明者等は実際に育成したＬＧＮまたはＮｂの
一部をＶＡ族元素で置換した系の特性値に基づいて行っ
たコンピュータシミュレーションにより、弾性表面波の
速度が低く、電気機械結合係数，群遅延時間温度係数等
の基本特性値が最適となるカット面、および弾性表面波
の伝搬方向を探索し、実際に作製したＬＧＮまたは、Ｎ
ｂの一部をＶＡ族元素で置換した系の基板上に弾性表面
波を発生させる励振電極を形成した弾性表面波装置にお
いて、基板のカット角および弾性表面波の伝搬方向を示
すオイラー角表示（φ，θ，ψ）が、φ＝ａ１＋１２０
°×ｂ１、θ＝ａ２＋１８０°×ｂ２、ψ＝ａ３＋１８
０°×ｂ３（ただし、９０°≦ａ１≦１２０°，１２５
°≦ａ２≦１６５°，１１０°≦ａ３≦１６５°，ｂ
１，ｂ２，ｂ３はそれぞれ整数）を満足するものが良好
であることを見出した。さらに好適には、φ＝ｅ１＋１
２０°×ｆ１、θ＝ｅ２＋１８０°×ｆ２、ψ＝ｅ３＋
１８０°×ｆ３（ただし、１０５°≦ｅ１≦１２０°，
１４０°≦ｅ２≦１５５°，１４０°≦ｅ３≦１５５
°，ｆ１，ｆ２，ｆ３はそれぞれ整数）を満足するもの
が良好であることを見出した。Means for Solving the Problems To achieve the above object, the present inventors conducted a computer based on the characteristic values of a system in which a part of LGN or Nb actually grown was replaced with a group VA element. By simulation, the cut surface where the speed of the surface acoustic wave is low and the basic characteristic values such as the electromechanical coupling coefficient and the group delay time temperature coefficient are optimized, and the propagation direction of the surface acoustic wave are searched, and the LGN or , N
In a surface acoustic wave device in which an excitation electrode for generating a surface acoustic wave is formed on a substrate of a system in which a part of b is substituted with a group VA element, an Euler angle display indicating a cut angle of the substrate and a propagation direction of the surface acoustic wave ( φ, θ, ψ) is φ = a1 + 120
° × b1, θ = a2 + 180 ° × b2, ψ = a3 + 18
0 ° × b3 (90 ° ≦ a1 ≦ 120 °, 125
° ≦ a2 ≦ 165 °, 110 ° ≦ a3 ≦ 165 °, b
1, b2 and b3 are integers). More preferably, φ = e1 + 1
20 ° × f1, θ = e2 + 180 ° × f2, ψ = e3 +
180 ° × f3 (105 ° ≦ e1 ≦ 120 °,
140 ° ≦ e2 ≦ 155 °, 140 ° ≦ e3 ≦ 155
°, f1, f2, and f3 are integers).

【００１３】また、基板主面のカット角および弾性表面
波の伝搬方向を示すオイラー角表示（φ，θ，ψ）が、
φ＝ｃ１＋１２０°×ｄ１、θ＝ｃ２＋１８０°×ｄ
２、ψ＝ｃ３＋１８０°×ｄ３（ただし、９０°≦ｃ１
≦１２０°，１９０°≦ｃ２≦２１５°，５０°≦ｃ３
≦９０°，ｄ１，ｄ２，ｄ３はそれぞれ整数）を満足す
るものも良好であることを見出した。The Euler angles (φ, θ, ψ) indicating the cut angle of the main surface of the substrate and the propagation direction of the surface acoustic wave are as follows:
φ = c1 + 120 ° × d1, θ = c2 + 180 ° × d
2, ψ = c3 + 180 ° × d3 (however, 90 ° ≦ c1
≦ 120 °, 190 ° ≦ c2 ≦ 215 °, 50 ° ≦ c3
≦ 90 °, d1, d2, and d3 are integers).

【００１４】さらに、ＬＧＮ基板上に伝搬させる弾性表
面波をレイリー波とすれば、小型化を実現する上で最適
である。Further, if the surface acoustic wave propagated on the LGN substrate is a Rayleigh wave, it is most suitable for realizing miniaturization.

【００１５】なお、図１に示すように結晶軸をＸ，Ｙ，
Ｚとし、弾性表面波の伝搬方向をａ、基板に垂直な方向
をｃとし、ａおよびｃに垂直な方向をｂとした場合に表
示した（φ，θ，ψ）をオイラー角表示という。ただ
し、特にＸ軸をＬＧＮ単結晶の＜１１０＞方向と定義す
る。As shown in FIG. 1, the crystal axes are X, Y,
(Φ, θ, ψ) displayed when Z is Z, the propagation direction of the surface acoustic wave is a, the direction perpendicular to the substrate is c, and the direction perpendicular to a and c is b, is referred to as Euler angle display. However, in particular, the X axis is defined as the <110> direction of the LGN single crystal.

【００１６】また、上記伝搬方向は空間群Ｐ３２１のＬ
ＧＮの対称性や、弾性表面波に対する周期性等を考慮し
て上述した種々の数値をとりうる。The propagation direction is L in the space group P321.
The various numerical values described above can be taken in consideration of the symmetry of the GN, the periodicity with respect to the surface acoustic wave, and the like.

【００１７】[0017]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態につい
て図面に基づき詳細に説明する。ランガサイト型結晶構
造を有し、少なくともランタン，ガリウム，ＶＡ族元素
を含む酸化物単結晶の一つであるＬａ₃ Ｇａ_5.5 Ｎｂ
_0.5 Ｏ₁₄単結晶（ＬＧＮ）は、高周波加熱方式あるいは
抵抗加熱方式の単結晶育成炉内において、単結晶の原料
（Ｌａ₂ Ｏ₃ ，Ｇａ₂ Ｏ₃ ，およびＮｂ₂ Ｏ₅ の混合
物、あるいはＬａ₃ Ｇａ_5.5 Ｎｂ_0.5 Ｏ₁₄等）を入れた
坩堝を所定の温度に加熱することにより、原料を溶融
し、この融液に単結晶引き上げ用の種子結晶を浸し、こ
の種子結晶を融液に対して所定の回転数、及び引き上げ
速度で単結晶の育成を行なう。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. La ₃ Ga _5.5 Nb, which is one of oxide single crystals having a langasite-type crystal structure and containing at least lanthanum, gallium, and group VA elements
_{The 0.5} O ₁₄ single crystal (LGN) is mixed with a single crystal raw material (a mixture of La ₂ O ₃ , Ga ₂ O ₃ , and Nb ₂ O ₅ , or La) in a high-frequency heating or resistance heating single crystal growing furnace. _The raw material is melted by heating the crucible containing ₃ Ga _5.5 Nb _0.5 O ₁₄ ) to a predetermined temperature, and a seed crystal for pulling a single crystal is immersed in the melt. The single crystal is grown at a predetermined rotation speed and pulling speed.

【００１８】次に、得られた育成単結晶からオイラー角
表示（φ，θ，ψ）で、φ＝９０°〜１２０°，θ＝１
２５°〜１６５°のカット面の基板を切り出し、片面鏡
面研磨を行い、この基板上に弾性表面波が伝搬する方向
ψ＝１１０°〜１６５°に一致するように励振電極を形
成し、例えば図２に示す伝搬型の弾性表面波フィルタや
図７に示す共振型の弾性表面波フィルタような弾性表面
波装置を作製する。同様にしてφ＝９０°〜１２０°，
θ＝１９０°〜２１５°のカット面にψ＝５０°〜９０
°伝搬の弾性表面波装置を作製する。Next, from the obtained grown single crystal, in terms of Euler angles (φ, θ, ψ), φ = 90 ° to 120 °, θ = 1
A substrate having a cut surface of 25 ° to 165 ° is cut out, and one-side mirror polishing is performed. Excitation electrodes are formed on the substrate so as to match the direction of propagation of surface acoustic waves ψ = 110 ° to 165 °. A surface acoustic wave device such as a propagation type surface acoustic wave filter shown in FIG. 2 or a resonance type surface acoustic wave filter shown in FIG. 7 is manufactured. Similarly, φ = 90 ° to 120 °,
ψ = 50 ° to 90 on cut plane of θ = 190 ° to 215 °
° Produce a surface acoustic wave device for propagation.

【００１９】すなわち、図２に示す伝搬型の弾性表面波
装置Ｓの場合、基板１のカット面１ａ上にアルミニウム
等の金属膜を真空蒸着法により被着形成した後、リフト
オフ法および／またはエッチング法により櫛歯状の励振
電極２ａ（入力側），２ｂ（出力側）を形成させる。な
お、図中Ａは入力側の励振電極に交流信号を入力するた
めの電源であり、Ｂは電気信号を検出するための検出器
である。That is, in the case of the propagation type surface acoustic wave device S shown in FIG. 2, a metal film such as aluminum is formed on the cut surface 1a of the substrate 1 by vacuum evaporation, and then lift-off and / or etching is performed. The excitation electrodes 2a (input side) and 2b (output side) in a comb shape are formed by the method. In the figure, A is a power supply for inputting an AC signal to the excitation electrode on the input side, and B is a detector for detecting an electric signal.

【００２０】また、図７に示す共振型の弾性表面波装置
Ｒの場合、基板１のカット面１ａ上にアルミニウム等の
金属膜を真空蒸着法により被着形成した後、リフトオフ
法および／またはエッチング法により櫛歯状のＩＤＴ電
極２ｃ、反射器電極３，３を形成させる。なお、このよ
うな共振子の複数をラダー型やラティス型、あるいはそ
れらの混合型に接続して回路を形成するようにしてもよ
い。In the case of the resonance type surface acoustic wave device R shown in FIG. 7, a metal film such as aluminum is formed on the cut surface 1a of the substrate 1 by vacuum deposition, and then lift-off and / or etching is performed. The IDT electrode 2c and the reflector electrodes 3 and 3 are formed in a comb shape by the method. A circuit may be formed by connecting a plurality of such resonators in a ladder type, a lattice type, or a mixed type thereof.

【００２１】ここで、φ，θ，およびψを上記角度に決
定したのは、コンピュータシミュレーションにより、上
記範囲の基板面の結晶方位及び伝搬方向が、バンドパス
フィルタとしての基本特性が最も良好であると予想され
たからである。Here, φ, θ, and ψ are determined to be the above-mentioned angles because the crystal orientation and the propagation direction of the substrate surface in the above-mentioned range have the best basic characteristics as a band-pass filter by computer simulation. Because it was expected.

【００２２】このコンピュータシミュレーションの解析
方法は、上記のようにして育成した単結晶の物性値を実
測し、さらにＣａｍｂｅｌｌ等の方法（例えば、Ｊ．
Ｊ．Ｃａｍｂｅｌｌ ｅｔ ａｌ：ＩＥＥＥ．Ｔｒａｎ
ｓ．Ｓｏｎｉｃｓ．Ｕｌｔｒａｓｏｎ．１５（１９６
８）２０９を参照）を用いて行った。パラメータとし
て、ｃ定数（Ｎ／ｍ² ），ｅ定数（Ｃ／ｍ² ），比誘電
率，線膨張係数，密度（Ｋｇ／ｍ³ ），およびそれらの
一次温度係数（／℃），二次温度係数（／℃² ）を使用
した。This computer simulation analysis method measures the physical properties of the single crystal grown as described above, and further uses a method such as Cambell et al.
J. Cambell et al: IEEE. Tran
s. Sonics. Ultrason. 15 (196
8) 209). As parameters, c constant (N / m ² ), e constant (C / m ² ), relative permittivity, coefficient of linear expansion, density (Kg / m ³ ), their primary temperature coefficient (/ ° C.), The temperature coefficient (/ ° C. ² ) was used.

【００２３】上記コンピュータシミュレーションの結果
によれば、弾性表面波の速度が適度に遅く、電気機械結
合係数（ｋ² ）が大きく、しかも室温における群遅延時
間温度係数（ＴＣＤ）やパワーフロー角（ＰＦＡ）がほ
ぼ零に近いカット面，弾性表面波の伝搬方向は、オイラ
ー角表示（φ，θ，ψ）において、φ＝ａ１＋１２０°
×ｂ１、θ＝ａ２＋１８０°×ｂ２、ψ＝ａ３＋１８０
°×ｂ３（ただし、９０°≦ａ１≦１２０°，１２５°
≦ａ２≦１６５°，１１０°≦ａ３≦１６５°，ｂ１，
ｂ２，ｂ３はそれぞれ整数）を満足するものであること
が判明した。また、さらに好適には、φ＝ｅ１＋１２０
°×ｆ１、θ＝ｅ２＋１８０°×ｆ２、ψ＝ｅ３＋１８
０°×ｆ３（ただし、１０５°≦ｅ１≦１２０°，１４
０°≦ｅ２≦１５５°，１４０°≦ｅ３≦１５５°，ｆ
１，ｆ２，ｆ３はそれぞれ整数）を満足するものが良好
であることが判明した。また、φ＝ｃ１＋１２０°×ｄ
１、θ＝ｃ２＋１８０°×ｄ２、ψ＝ｃ３＋１８０°×
ｄ３（ただし、９０°≦ｃ１≦１２０°，１９０°≦ｃ
２≦２１５°，５０°≦ｃ３≦９０°，ｄ１，ｄ２，ｄ
３はそれぞれ整数）を満足する場合も同様であることが
判明した。これらのカット角及び伝搬方向では、ｋ² が
水晶の倍以上の０．２５％以上であり、ＴＣＤやＰＦＡ
がほぼ零である特性を有し、さらに弾性表面波速度も水
晶の３１５０ｍ／ｓに比べ１０％以上低い、価値のある
方位である。According to the results of the computer simulation, the velocity of the surface acoustic wave is moderately low, the electromechanical coupling coefficient (k ² ) is large, and the group delay time temperature coefficient (TCD) and the power flow angle (PFA) at room temperature are large. ) Is almost zero, the propagation direction of the cut surface and the surface acoustic wave is φ = a1 + 120 ° in Euler angle display (φ, θ, ψ).
× b1, θ = a2 + 180 ° × b2, ψ = a3 + 180
° × b3 (90 ° ≦ a1 ≦ 120 °, 125 °
≦ a2 ≦ 165 °, 110 ° ≦ a3 ≦ 165 °, b1,
b2 and b3 are each an integer). More preferably, φ = e1 + 120
° × f1, θ = e2 + 180 ° × f2, ψ = e3 + 18
0 ° × f3 (105 ° ≦ e1 ≦ 120 °, 14
0 ° ≦ e2 ≦ 155 °, 140 ° ≦ e3 ≦ 155 °, f
1, f2, and f3 are integers). Φ = c1 + 120 ° × d
1, θ = c2 + 180 ° × d2, ψ = c3 + 180 ° ×
d3 (however, 90 ° ≦ c1 ≦ 120 °, 190 ° ≦ c
2 ≦ 215 °, 50 ° ≦ c3 ≦ 90 °, d1, d2, d
3 is an integer). At these cut angles and propagation directions, k ² is 0.25% or more, which is twice or more that of quartz, and TCD and PFA
Is almost zero, and the surface acoustic wave velocity is at least 10% lower than that of quartz at 3150 m / s.

【００２４】特に、φ＝ｅ１＋１２０°×ｆ１、θ＝ｅ
２＋１８０°×ｆ２、ψ＝ｅ３＋１８０°×ｆ３（ただ
し、１０５°≦ｅ１≦１２０°，１４０°≦ｅ２≦１５
５°，１４０°≦ｅ３≦１５５°，ｆ１，ｆ２，ｆ３は
それぞれ整数）ではＴＣＤやＰＦＡがほぼ零で、かつ、
ｋ² もほぼ０．４％以上を有し、部分的には０．５％を
越え、ＬＧＳを上回る価値のある領域であることが判明
した。また、このときの弾性表面波速度は２６００〜２
７５０ｍ／秒であり、上述したＬＧＳの音速よりも遅
く、更なる小型化が可能であることが判明した。In particular, φ = e1 + 120 ° × f1, θ = e
2 + 180 ° × f2, ψ = e3 + 180 ° × f3 (105 ° ≦ e1 ≦ 120 °, 140 ° ≦ e2 ≦ 15
5 °, 140 ° ≦ e3 ≦ 155 °, f1, f2, and f3 are integers), TCD and PFA are almost zero, and
k ² also has a substantially 0.4% or more, in part exceeding 0.5%, was found to be the area of value in excess of LGS. The surface acoustic wave velocity at this time is 2600-2.
It is 750 m / sec, which is lower than the sound speed of the LGS described above, and it has been found that further miniaturization is possible.

【００２５】より具体的には、例えば、φ＝１００°
で、θ＝９０°〜２７０°，ψ＝０°〜１８０°の場合
における、ＴＣＤの等特性線図は図３に、上記角度範囲
のｋ²の等特性線図は図４に、上記角度範囲の弾性表面
波速度の等特性線図は図５に、上記角度範囲のＰＦＡの
等特性線図は図６に示す通りである。More specifically, for example, φ = 100 °
In the case of θ = 90 ° to 270 ° and ψ = 0 ° to 180 °, an iso-characteristic diagram of TCD is shown in FIG. 3, and an iso-characteristic diagram of k ² in the above angle range is shown in FIG. FIG. 5 is an iso-characteristic diagram of surface acoustic wave velocities in the range, and FIG. 6 is an iso-characteristic diagram of PFA in the above angle range.

【００２６】なお、上記の伝搬方向は空間群Ｐ３２１の
ＬＧＮ単結晶の対称性と弾性表面波の可逆性から考え
て、（φ，θ，ψ）は（φ＋６０°，３６０°−θ，
ψ）、（１２０°−φ，θ，１８０°−ψ）、（６０°
−φ，３６０°−θ，１８０°−ψ）と等価であり、同
等の特性を有し同一の角度として扱える。また、φ＝０
°＝１２０°＝２４０°の場合はθにかかわらずφ＝１
８０°−φが同一の角度として扱える。The above propagation direction is considered from the symmetry of the LGN single crystal of the space group P321 and the reversibility of the surface acoustic wave, and (φ, θ, ψ) is (φ + 60 °, 360 ° −θ,
ψ), (120 ° -φ, θ, 180 ° -ψ), (60 °
−φ, 360 ° −θ, 180 ° −ψ), and has the same characteristics and can be treated as the same angle. Also, φ = 0
In the case of ° = 120 ° = 240 °, φ = 1 regardless of θ
80 ° -φ can be treated as the same angle.

【００２７】上記のように作製した弾性表面波装置につ
いて、ｋ² ，ＴＣＤ，ＰＦＡ，弾性表面波速度等の測定
を行い、バンドパスフィルタとして良好な伝搬方向の実
測を行なったところ、上記シミュレーション結果ときわ
めて整合性の良い結果が得られた。With respect to the surface acoustic wave device manufactured as described above, k ² , TCD, PFA, surface acoustic wave velocity, etc. were measured, and a good measurement of the propagation direction was performed as a bandpass filter. And very good results were obtained.

【００２８】なお、弾性表面波装置は伝搬型や共振器型
以外の各種タイプのフィルタや振動子に適用が可能であ
り、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更し実施が
可能である。また、組成については、主にランタン−ガ
リウム−ニオブを含有する系の酸化物単結晶であれば、
例えばニオブの一部をＶＡ族元素で置換した系（Ｌａ₃
Ｇａ_5.5 Ｎｂ_x ＶＡ_0.5-x Ｏ₁₄、ただし、０≦x ≦0.5
、例えばＶＡがＴａ）であっても同様な効果が期待で
きる。The surface acoustic wave device can be applied to various types of filters and vibrators other than the propagation type and the resonator type, and can be appropriately modified and implemented without departing from the gist of the present invention. As for the composition, if the oxide single crystal is mainly a system containing lanthanum-gallium-niobium,
For example, a system in which a part of niobium is substituted with a group VA element (La ₃
Ga _5.5 Nb _x VA _0.5-x O ₁₄ , where 0 ≦ x ≦ 0.5
For example, even when VA is Ta), a similar effect can be expected.

【００２９】[0029]

【実施例】次に、本発明のより具体的な実施例について
説明する。 〔実施例１〕調和組成比に混合されたＬａ₃ Ｇａ_5.5 Ｎ
ｂ_0.5 Ｏ₁₄単結晶の原料２５００ｇを、内径φ１００ｍ
ｍ、高さ９０ｍｍのＩｒ製坩堝に充填し、高周波式単結
晶育成炉にて、流量比がＡｒ：Ｏ₂ ＝９０：１０となる
ように調整した雰囲気ガスを流しながら、上記原料を約
１５００℃で融解した後、この融液面に種子結晶を接触
させて単結晶を成長させた。Next, more specific embodiments of the present invention will be described. La mixed in Example 1 conditioner composition ratio ₃ Ga _5.5 N
b _0.5 O ₁₄ Single crystal raw material 2500 g, inner diameter φ 100 m
m, an Ir crucible having a height of 90 mm, and in a high-frequency single crystal growing furnace, while flowing an atmosphere gas adjusted so that the flow ratio becomes Ar: O ₂ = 90: 10, the above-mentioned raw material was added to about 1500. After melting at ° C, a single crystal was grown by bringing a seed crystal into contact with the melt surface.

【００３０】次に、この育成結晶から上記コンピュータ
シミュレーションで得た最適なカット角、すなわち図１
に示すようなオイラー角表示でφ＝１００°，θ＝１４
５°，ψの面が得られるよう切り出し、その面の鏡面研
磨を行い、図７に模式的に示すような弾性表面波装置Ｒ
を作製した。すなわち、上記単結晶から成る基板１上
に、電極指幅約３μｍ、電極指対数１００本のＩＤＴ電
極と、このＩＤＴ電極を挟み、電極指本数３００本から
成る反射器電極等を所定方向に弾性表面波（レイリー
波）が伝搬するように形成して、共振型の弾性表面波装
置Ｒを作製した。Next, the optimum cut angle obtained from the grown crystal by the computer simulation, that is, FIG.
Φ = 100 °, θ = 14 in Euler angle display as shown in
A surface of 5 °, 切 り is cut out, and the surface is mirror-polished, and a surface acoustic wave device R as schematically shown in FIG.
Was prepared. That is, on the substrate 1 made of the single crystal, an IDT electrode having an electrode finger width of about 3 μm and 100 electrode finger pairs and a reflector electrode or the like having 300 electrode fingers sandwiching the IDT electrode are elastically fixed in a predetermined direction. A surface acoustic wave device (Rayleigh wave) was formed so as to propagate, thereby producing a resonance type surface acoustic wave device R.

【００３１】ここで、上記各電極は、アルミニウムを真
空蒸着法により厚み約３５００Åに被着形成後、リフト
オフ法により櫛形や梯子形に形成したものである。Here, each of the above-mentioned electrodes is formed by depositing aluminum to a thickness of about 3500 ° by a vacuum deposition method and then forming it in a comb shape or a ladder shape by a lift-off method.

【００３２】次に、上述のように作製した弾性表面波装
置について、ＴＣＤ，ｋ² ，弾性表面波速度ｖを求め
た。Next, TCD, k ² , and surface acoustic wave velocity v were determined for the surface acoustic wave device manufactured as described above.

【００３３】ＴＣＤの測定は、中心周波数の室温付近の
変化率から、またｋ² とｖはネットワークアナライザを
用い次の式より算出した。The TCD was measured from the rate of change of the center frequency near room temperature, and k ² and v were calculated by the following equation using a network analyzer.

【００３４】ｋ² ＝ (π／2)× (fr／fa) ×tan( (π／
2)×(fa −fr) ／fa) ×100 〔％〕 ｖ＝ｆｒ×λ 〔ｍ／秒〕 ただし、ｆｒ：共振周波数、ｆａ：***振周波数、λ：
表面波波長（電極指幅の４倍）である。図８に弾性表面
波装置Ｒの周波数とインピーダンスの測定結果の一例を
示す。K ² = (π / 2) × (fr / fa) × tan ((π /
2) × (fa−fr) / fa) × 100 [%] v = fr × λ [m / sec] where fr: resonance frequency, fa: anti-resonance frequency, λ:
This is the surface wave wavelength (four times the electrode finger width). FIG. 8 shows an example of the measurement results of the frequency and the impedance of the surface acoustic wave device R.

【００３５】この測定の結果、オイラー角表示（φ，
θ，ψ）で、φ＝１００°，θ＝１５５°，ψ＝１３０
°で表される伝搬方向の弾性表面波装置のＴＣＤ，ｋ²
は、それぞれほぼ０（ｐｐｍ／℃），０．４（％）とな
り、さらにｖは２６５０（ｍ／秒），ＰＦＡが０°とな
り、非常に良好な結果を得ることが出来た。As a result of this measurement, the Euler angle display (φ,
θ, ψ), φ = 100 °, θ = 155 °, ψ = 130
TCD, k ^{2 of the} surface acoustic wave device in the propagation direction expressed in degrees
Were almost 0 (ppm / ° C.) and 0.4 (%), respectively, v was 2650 (m / sec), and PFA was 0 °, and very good results could be obtained.

【００３６】また、他の実測により（φ，θ，ψ）＝
（１００°，１４５°〜１５５°，１２５°〜１３０
°）の範囲では上記結果と同等の効果が得られ、水晶に
匹敵するＴＣＤを有し、ＰＦＡが０°、表面波速度が約
１５％遅い２６００〜２７５０ｍ／秒とｋ² が約３倍を
有する特性から、水晶を用いたものよりも小型で低損失
な弾性表面波装置が実現可能であることも判明した。According to another actual measurement, (φ, θ, ψ) =
(100 °, 145 ° -155 °, 125 ° -130
In the range of (°), the same effect as the above result is obtained, the TCD is comparable to quartz, PFA is 0 °, the surface wave velocity is about ² % to 2750 m / sec, which is about 15% slower, and k ² is about 3 times. It has been found that the surface acoustic wave device having a smaller size and lower loss than the device using quartz can be realized from the characteristics of the device.

【００３７】〔実施例２〕次に、実施例１と同様にして
単結晶を成長させた、Ｌａ₃ Ｇａ_5.5 Ｎｂ_0.5 Ｏ₁₄単結
晶から、コンピュータシミュレーションで得た最適なカ
ット角、すなわち図１に示すようなオイラー角表示で、
φ＝１００°，θ＝２００°，ψの面が得られるよう切
り出し、その面の鏡面研磨を行い、実施例１と同様にし
て、基板上にＩＤＴ電極の電極指幅約３μｍ、電極指対
数１００本、反射器電極の本数３００本からなる電極等
を所定方向に弾性表面波（レイリー波）が伝搬するよう
に形成して、共振型の弾性表面波装置を作製した。[Embodiment 2] Next, an optimum cut angle obtained by computer simulation from a La ₃ Ga _5.5 Nb _0.5 O ₁₄ single crystal in which a single crystal was grown in the same manner as in Embodiment 1, ie, FIG. Euler angle display as shown in
A surface of φ = 100 °, θ = 200 °, and 切 り is cut out, and the surface is mirror-polished, and the electrode finger width of the IDT electrode is about 3 μm and the number of electrode fingers on the substrate in the same manner as in Example 1. A resonance type surface acoustic wave device was manufactured by forming 100 electrodes, 300 electrodes, and the like so as to allow a surface acoustic wave (Rayleigh wave) to propagate in a predetermined direction.

【００３８】上記電極は、実施例１と同様に、アルミニ
ウムを真空蒸着法により厚み約３５００Åに被着形成
後、リフトオフ法により櫛形に形成したものである。As in the case of the first embodiment, the electrode was formed by depositing aluminum to a thickness of about 3500 ° by a vacuum evaporation method, and then forming it in a comb shape by a lift-off method.

【００３９】次に、上述のように作製した弾性表面波装
置について、群遅延時間温度係数（ＴＣＤ）、電気機械
結合係数（ｋ² ）、表面波速度（ｖ）を求めた。Next, the group delay time temperature coefficient (TCD), electromechanical coupling coefficient (k ² ), and surface wave velocity (v) of the surface acoustic wave device manufactured as described above were determined.

【００４０】ここで、ＴＣＤの測定、ｋ² とｖの算出
は実施例１と同様にして行った。The measurement of TCD and the calculation of k ² and v were performed in the same manner as in Example 1.

【００４１】測定の結果、オイラー角表示（φ，θ，
ψ）で、φ＝１００°，θ＝２００°，ψ＝７５°で表
される伝搬方向の弾性表面波装置のＴＣＤ、ｋ² は、そ
れぞれほぼ０（ｐｐｍ／℃），０．４（％）となり、さ
らに表面波速度は２７５０（ｍ／秒），パワーフロー角
は０°であって、非常に良好な結果を得ることが出来
た。As a result of the measurement, the Euler angles are displayed (φ, θ,
ψ), TCD and k ² of the surface acoustic wave device in the propagation direction represented by φ = 100 °, θ = 200 °, and ψ = 75 ° are almost 0 (ppm / ° C.) and 0.4 (%, respectively). ), The surface wave velocity was 2750 (m / sec), and the power flow angle was 0 °, and very good results could be obtained.

【００４２】また、他の実測より（φ，θ，ψ）＝（１
００°，１９５°〜２０５°，ψ＝６５°〜７５°）の
範囲では、上記結果と同等の効果が得られた。From other actual measurements, (φ, θ, ψ) = (1
(00 °, 195 ° to 205 °, ψ = 65 ° to 75 °), the same effect as the above result was obtained.

【００４３】〔実施例３〕Ｌａ₃ Ｇａ_5.5 Ｎｂ_0.5 Ｏ₁₄
単結晶の伝搬特性をさらに詳細に解析した結果の一部と
して例えば（φ，１４７．５°，ψ）の伝搬特性を図９
〜１２に示す。ここで得た最適なカット角、すなわち図
１に示すようなオイラー角表示で、φ＝１１５°，θ＝
１４７．５°，ψの面が得られるよう切り出し、鏡面研
磨を行って、実施例１および実施例２と同様にして、基
板１上にＩＤＴ電極の電極指幅約３μｍ、電極指対数１
００本、反射器電極の本数３００本からなる電極等を所
定方向に弾性表面波（レイリー波）が伝搬するように形
成して、共振型の弾性表面波装置Ｒを作製した。Example 3 La ₃ Ga _5.5 Nb _0.5 O ₁₄
As a part of the result of analyzing the propagation characteristic of the single crystal in more detail, for example, the propagation characteristic of (φ, 147.5 °, ψ) is shown in FIG.
~ 12. The optimal cut angle obtained here, that is, the Euler angle display as shown in FIG.
A surface of 147.5 °, ７ was cut out and mirror-polished, and the electrode finger width of the IDT electrode was about 3 μm and the number of electrode finger pairs was 1 on the substrate 1 in the same manner as in Examples 1 and 2.
A resonance type surface acoustic wave device R was manufactured by forming 00 electrodes and 300 electrodes or the like so that surface acoustic waves (Rayleigh waves) propagate in a predetermined direction.

【００４４】上記電極は、実施例１および実施例２と同
様に、アルミニウムを真空蒸着法により厚み約３５００
Åに被着形成後、リフトオフ法により櫛形に形成したも
のである。As in the case of the first and second embodiments, the above-mentioned electrode was formed by depositing aluminum with a thickness of about 3500 by a vacuum evaporation method.
Å is formed in a comb shape by a lift-off method after the formation of the adherend.

【００４５】次に、上述のようにして作製した弾性表面
波装置について、群遅延時間温度係数（ＴＣＤ）、電気
機械結合係数（ｋ² ）、表面波速度（ｖ）を求めた。Next, the group delay time temperature coefficient (TCD), electromechanical coupling coefficient (k ² ), and surface wave velocity (v) of the surface acoustic wave device manufactured as described above were determined.

【００４６】ここで、ＴＣＤの測定、ｋ² とｖの算出は
実施例１および実施例２と同様にして行った。Here, the measurement of TCD and the calculation of k ² and v were performed in the same manner as in Examples 1 and 2.

【００４７】測定の結果、例えば、オイラー角表示
（φ，θ，ψ）でφ＝１１５°，θ＝１４７．５°，ψ
＝１５２．１°で表される伝搬方向の弾性表面波装置の
ＴＣＤ、ｋ² は、それぞれほぼ０（ｐｐｍ／℃），０．
５１（％）となり、さらに弾性表面波速度は２７１７
（ｍ／秒），パワーフロー角は０°で非常に良好な結果
を得ることが出来た。同様に、オイラー角表示の（φ，
θ，ψ）においてφ＝ｅ１＋１２０°×ｆ１、θ＝ｅ２
＋１８０°×ｆ２、ψ＝ｅ３＋１８０°×ｆ３（ただ
し、１０５°≦ｅ１≦１２０°，１４０°≦ｅ２≦１５
５°，１４０°≦ｅ３≦１５５°，ｆ１，ｆ２，ｆ３は
それぞれ整数）の範囲において良好な結果が得られた。As a result of the measurement, for example, in the Euler angle display (φ, θ, で), φ = 115 °, θ = 147.5 °, ψ
= 152.1 °, the TCD and k ² of the surface acoustic wave device in the propagation direction are approximately 0 (ppm / ° C.) and 0.
51 (%), and the surface acoustic wave velocity is 2717
(M / sec), the power flow angle was 0 °, and very good results could be obtained. Similarly, (φ,
θ, ψ), φ = e1 + 120 ° × f1, θ = e2
+ 180 ° × f2, ψ = e3 + 180 ° × f3 (however, 105 ° ≦ e1 ≦ 120 °, 140 ° ≦ e2 ≦ 15
Good results were obtained in the range of 5 °, 140 ° ≦ e3 ≦ 155 °, and f1, f2, and f3 are integers).

【００４８】この結果から、上述のＬＧＮおよびＬＧＳ
の基板カット面および伝搬方向に図２に示すような弾性
表面波装置を作製した。作製条件は送信側対数１００
対、受信側対数２０対、波長２４μｍ，交差幅１９２０
μｍ，伝搬路長１２００μｍ，膜厚２０００Åとした。
そして、ネットワークアナライーザーで測定を行った結
果、図１３及び図１４に示すようなフィルター波形が得
られた。すなわち、通過帯域における挿入損失は、ＬＧ
Ｎ（１１５°，１４７．５°，１５２．１°）が３．５
〜４．０ｄＢ、ＬＧＳ（８°，１５０°，３１．６°）
が４．３〜４．８ｄＢとなり、ＬＧＮの方が低損失であ
った。From these results, it is found that the above-mentioned LGN and LGS
A surface acoustic wave device as shown in FIG. The manufacturing conditions are 100 logarithms on the transmitting side
Pairs, 20 pairs on the receiving side, wavelength 24 μm, intersection width 1920
μm, the propagation path length was 1200 μm, and the film thickness was 2000 °.
Then, as a result of measurement using a network analyzer, filter waveforms as shown in FIGS. 13 and 14 were obtained. That is, the insertion loss in the pass band is LG
N (115 °, 147.5 °, 152.1 °) is 3.5
~ 4.0 dB, LGS (8 °, 150 °, 31.6 °)
Was 4.3 to 4.8 dB, and LGN had lower loss.

【００４９】これは、上述したＬＧＳ（８°，１５０
°，３１．６°）と比較して温度特性やＰＦＡはほぼ０
°で同等であるがＬＧＮはｋ² が大きく、弾性表面波速
度が小さいため、ＬＧＳよりも小型で低損失な弾性表面
波装置が製作できたものと思われる。This is based on the LGS (8 °, 150 °) described above.
°, 31.6 °), the temperature characteristic and PFA are almost 0.
Although it is the same in °, LGN has a large k ² and a low surface acoustic wave velocity, so it seems that a surface acoustic wave device smaller in size and lower in loss than LGS could be manufactured.

【００５０】〔実施例４〕次に、Ｌａ₃ Ｇａ_5.5 Ｎｂ_x
Ｔａ_0.5-x Ｏ₁₄で表される化学式において、ｘを０．２
５、０．１、０とした組成比に混合された単結晶用原料
２５００ｇをそれぞれ用意し、内径φ１００ｍｍ、高さ
９０ｍｍのＩｒ製坩堝に充填し、高周波式単結晶育成炉
にて、ＡｒとＯ₂ が９０：１０となるように調整した雰
囲気ガスを流しながら、上記原料を融点以上の約１５５
０℃で溶融した後、この融液面に種結晶を接触させて単
結晶を成長させた。Embodiment 4 Next, La ₃ Ga _5.5 Nb _x
In the chemical formula represented by Ta _0.5-x O ₁₄ , x is 0.2
Raw materials for a single crystal, each having a composition ratio of 5, 0.1, and 0, 2500 g were prepared, filled in an Ir crucible having an inner diameter of 100 mm and a height of 90 mm, and mixed with Ar and a high-frequency single crystal growing furnace. While flowing an atmosphere gas adjusted so that O ₂ becomes 90:10, the above raw material was melted at a temperature of about 155
After melting at 0 ° C., a single crystal was grown by bringing a seed crystal into contact with the melt surface.

【００５１】次に、これらの育成結晶からコンピュータ
シミュレーションで得た最適なカット面、すなわち、オ
イラー角表示でφ＝１１５°，θ＝１４７．５°と伝搬
方向ψ＝１５２．１°である基板を用いて、実施例１と
同様な弾性表面波装置Ｓを作製した。本結晶及び弾性表
面波装置Ｓを製造する工程において、結晶成長や基板加
工に発生するクラックと弾性表面波装置製造の際の切断
時に生ずるカケが組成に依存していることが分かった。
表１にそれぞれの組成における伝搬特性とカケの結果を
示す。Next, an optimal cut plane obtained by computer simulation from these grown crystals, that is, a substrate having φ = 115 °, θ = 147.5 ° and a propagation direction ψ = 152.1 ° in Euler angles. Was used to produce the same surface acoustic wave device S as in Example 1. In the process of manufacturing the present crystal and the surface acoustic wave device S, it was found that cracks generated in crystal growth and substrate processing and chips generated during cutting in manufacturing the surface acoustic wave device depended on the composition.
Table 1 shows the results of propagation characteristics and chipping at each composition.

【００５２】[0052]

【表１】 [Table 1]

【００５３】本結果によれば、Ｎｂと同元素であるＴａ
に置換した場合、特性的に大きく劣化はしないが、ｘ＝
０の場合（Ｎｂを含まない場合）にはクラックやカケが
顕著となり、Ｎｂを含有させることにより製造歩留りが
向上することが分かった。According to this result, Ta, which is the same element as Nb,
Is not greatly deteriorated in characteristics, but x =
In the case of 0 (when Nb was not included), cracks and chips were remarkable, and it was found that the production yield was improved by including Nb.

【００５４】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の弾性表面
波装置によれば、最適なカット面の基板上に弾性表面波
を発生させる励振電極を形成したので、群遅延時間温度
係数（ＴＣＤ）が小さく、電気機械結合係数（ｋ² ）が
大きく、弾性表面波速度（ｖ）が低く、パワーフロー角
（ＰＦＡ）が小さな優れた特性を備えた弾性表面波装置
を提供することができる。As described above, according to the surface acoustic wave device of the present invention, since the excitation electrode for generating the surface acoustic wave is formed on the substrate having the optimal cut surface, the group delay time temperature coefficient (TCD) ), A large electromechanical coupling coefficient (k ² ), a low surface acoustic wave velocity (v), and a small power flow angle (PFA).

【００５５】また、基板上に伝搬させる弾性表面波とし
て特にレイリー波を利用するようにすれば、小型で低損
失化が実現した優れた低周波フィルタを提供できる。Further, if a Rayleigh wave is used as the surface acoustic wave to be propagated on the substrate, an excellent low-frequency filter which is small in size and low in loss can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】オイラー角表示を説明するための模式図であ
る。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining Euler angle display.

【図２】本発明に係る弾性表面波装置を模式的に示した
斜視図である。FIG. 2 is a perspective view schematically showing a surface acoustic wave device according to the present invention.

【図３】φ＝１００°の場合の伝搬方位と群遅延時間温
度係数（ＴＣＤ）との関係を表すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the propagation azimuth and the group delay time temperature coefficient (TCD) when φ = 100 °.

【図４】φ＝１００°の場合の伝搬方位と電気機械結合
係数（ｋ² ）との関係を表すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the propagation azimuth and the electromechanical coupling coefficient (k ² ) when φ = 100 °.

【図５】φ＝１００°の場合の伝搬方位と表面波速度
（ｖ）との関係を表すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the propagation direction and the surface wave velocity (v) when φ = 100 °.

【図６】φ＝１００°の場合の伝搬方位とパワーフロー
角（ＰＦＡ）との関係を表すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the propagation azimuth and the power flow angle (PFA) when φ = 100 °.

【図７】実測に用いた共振型弾性表面波装置を示す斜視
図である。FIG. 7 is a perspective view showing a resonance type surface acoustic wave device used for actual measurement.

【図８】共振特性の実測波形を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing measured waveforms of resonance characteristics.

【図９】θ＝１４７．５°の場合の伝搬方位と群遅延時
間温度係数（ＴＣＤ）との関係を表すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the relationship between the propagation azimuth and the group delay time temperature coefficient (TCD) when θ = 147.5 °.

【図１０】θ＝１４７．５°の場合の伝搬方位と電気機
械結合係数（ｋ² ）との関係を表すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the relationship between the propagation azimuth and the electromechanical coupling coefficient (k ² ) when θ = 147.5 °.

【図１１】θ＝１４７．５°の場合の伝搬方位と表面波
速度（ｖ）との関係を表すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the relationship between the propagation direction and the surface wave velocity (v) when θ = 147.5 °.

【図１２】θ＝１４７．５°の場合の伝搬方位とパワー
フロー角（ＰＦＡ）との関係を表すグラフである。FIG. 12 is a graph showing a relationship between a propagation azimuth and a power flow angle (PFA) when θ = 147.5 °.

【図１３】ＬＧＮのオイラー角表示（１１５°，１４
７．５°，１５２．１°）におけるフィルター特性を示
すグラフである。FIG. 13 shows Euler angles of LGN (115 °, 14 °).
7 is a graph showing filter characteristics at 7.5 ° and 152.1 °).

【図１４】ＬＧＳのオイラー角表示（８°，１５０°，
３１．６°）におけるフィルター特性を示すグラフであ
る。FIG. 14 shows Euler angles of LGS (8 °, 150 °,
It is a graph which shows the filter characteristic in 31.6 degrees.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１：基板 １ａ：カット面 ２：励振電極 ３：反射器 Ｓ：伝搬型弾性表面波装置 Ｒ：共振型弾性表面波装置 1: substrate 1a: cut surface 2: excitation electrode 3: reflector S: propagation type surface acoustic wave device R: resonance type surface acoustic wave device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 慎 京都府相楽郡精華町光台３丁目５番地 京 セラ株式会社中央研究所内 (72)発明者 丹羽 哲夫 鹿児島県国分市山下町１番４号 京セラ株 式会社総合研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shin Murakami 3-5 Kodai, Seika-cho, Soraku-gun, Kyoto Pref. Central Research Laboratory, Kyocera Corporation (72) Inventor Tetsuo Niwa 1-4-4 Yamashita-cho, Kokubun-shi, Kagoshima Kyocera Research Institute

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ランガサイト型結晶構造を有し、少なく
ともランタン，ガリウム，ＶＡ族元素を含む酸化物単結
晶からなる基板上に、弾性表面波を発生させる励振電極
を設けてなる弾性表面波装置であって、前記基板のカッ
ト角および弾性表面波の伝搬方向を示すオイラー角表示
（φ，θ，ψ）の各パラメータが、下記式（１）又は
（２）を満足することを特徴とする弾性表面波装置。 （１） φ＝ａ１＋１２０°×ｂ１、 θ＝ａ２＋１８０°×ｂ２、 ψ＝ａ３＋１８０°×ｂ３ （２） φ＝ｃ１＋１２０°×ｄ１、 θ＝ｃ２＋１８０°×ｄ２、 ψ＝ｃ３＋１８０°×ｄ３ （ただし、９０°≦ａ１≦１２０°，１２５°≦ａ２≦
１６５°，１１０°≦ａ３≦１６５°、ｂ１，ｂ２，ｂ
３はそれぞれ整数、９０°≦ｃ１≦１２０°，１９０°
≦ｃ２≦２１５°，５０°≦ｃ３≦９０°、ｄ１，ｄ
２，ｄ３はそれぞれ整数である。）1. A surface acoustic wave device comprising a substrate made of an oxide single crystal having a langasite-type crystal structure and containing at least lanthanum, gallium, and a group VA element, and provided with an excitation electrode for generating a surface acoustic wave. Wherein each parameter of the Euler angle display (φ, θ, ψ) indicating the cut angle of the substrate and the propagation direction of the surface acoustic wave satisfies the following expression (1) or (2). Surface acoustic wave device. (1) φ = a1 + 120 ° × b1, θ = a2 + 180 ° × b2, ψ = a3 + 180 ° × b3 (2) φ = c1 + 120 ° × d1, θ = c2 + 180 ° × d2, ψ = c3 + 180 ° × d3 (90 ° ≦ a1 ≦ 120 °, 125 ° ≦ a2 ≦
165 °, 110 ° ≦ a3 ≦ 165 °, b1, b2, b
3 is an integer, respectively, 90 ° ≦ c1 ≦ 120 °, 190 °
≦ c2 ≦ 215 °, 50 ° ≦ c3 ≦ 90 °, d1, d
2 and d3 are each an integer. ) 【請求項２】 前記基板のカット角および弾性表面波の
伝搬方向を示すオイラー角表示（φ，θ，ψ）の各パラ
メータが、下記式を満足することを特徴とする請求項１
に記載の弾性表面波装置。 φ＝ｅ１＋１２０°×ｆ１、 θ＝ｅ２＋１８０°×ｆ２、 ψ＝ｅ３＋１８０°×ｆ３ （ただし、１０５°≦ｅ１≦１２０°，１４０°≦ｅ２
≦１５５°，１４０°≦ｅ３≦１５５°、ｆ１，ｆ２，
ｆ３はそれぞれ整数である。）2. The parameters of the Euler angle display (φ, θ, ψ) indicating the cut angle of the substrate and the propagation direction of the surface acoustic wave satisfy the following equations.
A surface acoustic wave device according to claim 1. φ = e1 + 120 ° × f1, θ = e2 + 180 ° × f2, ψ = e3 + 180 ° × f3 (however, 105 ° ≦ e1 ≦ 120 °, 140 ° ≦ e2
≤ 155 °, 140 ° ≤ e3 ≤ 155 °, f1, f2
f3 is an integer. )