JPS63294010A - 弾性表面波共振器 - Google Patents
弾性表面波共振器Info
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- JPS63294010A JPS63294010A JP13061987A JP13061987A JPS63294010A JP S63294010 A JPS63294010 A JP S63294010A JP 13061987 A JP13061987 A JP 13061987A JP 13061987 A JP13061987 A JP 13061987A JP S63294010 A JPS63294010 A JP S63294010A
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- Japan
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- thin film
- piezoelectric thin
- electrodes
- resonator
- surface wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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Landscapes
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、圧電性薄膜を用いた弾性表面波共振器の改良
に関するものである。
に関するものである。
[発明の概要]
本発明は、圧電性薄膜の上にガラス質層を形成し、その
ガラス質層に溝列(グループ)を形成して共振器とした
ものである。
ガラス質層に溝列(グループ)を形成して共振器とした
ものである。
[従来の技術]
従来の弾性表面波共振器は、主に水晶、L i T a
O、などの圧電単結晶基板で構成されている。これに
対し、半導体基板上に圧電薄膜を形成したモノリシック
構造を有する弾性表面波共振器は1周辺回路を含めて1
チツプ集積化が実現でき。
O、などの圧電単結晶基板で構成されている。これに
対し、半導体基板上に圧電薄膜を形成したモノリシック
構造を有する弾性表面波共振器は1周辺回路を含めて1
チツプ集積化が実現でき。
将来性に富む素子構造体と期待されている。
[発明が解決しようとする問題点]
従来の圧電薄膜共振器には、その圧電薄膜として、Zn
O圧′?B、薄膜、A Q N圧電薄膜が多く使われて
いるが、ZnO圧電薄膜には。
O圧′?B、薄膜、A Q N圧電薄膜が多く使われて
いるが、ZnO圧電薄膜には。
1)電圧印加により電気的不安定性が生ずる。
2)良質な膜が形成しにくい。
3)シリコン単結晶基板上に保護膜(Sin2)を必要
とする。
とする。
4)高周波領域で弾性表面波の伝搬損失が大きい。
5)通常のシリコンICプロセスと合致しない。。
などの欠点があり、特に1チツプ集積化用圧電薄膜とし
ては、AflN薄膵の方の使用が望まれる。
ては、AflN薄膵の方の使用が望まれる。
上記シリコン単結晶基板」ユのA Q N薄膜を用いて
共振器を構成した例として、L、G、Pearce e
tal(Appl、Phys、Letl Vol 39
(1981) Dec、、Vo、11゜NetiYor
k、U、S、A)の論文で、Al2N薄膜を2ポート共
振器に応用したものが記載されている。
共振器を構成した例として、L、G、Pearce e
tal(Appl、Phys、Letl Vol 39
(1981) Dec、、Vo、11゜NetiYor
k、U、S、A)の論文で、Al2N薄膜を2ポート共
振器に応用したものが記載されている。
この共振器の構成はA Q N / S iOz /
S l構造で、グレーティング反射器は短絡された40
0本のAuストリップで形成されている。
S l構造で、グレーティング反射器は短絡された40
0本のAuストリップで形成されている。
そして、上記共振器の特性は、共振周波数121、.7
MHzで、挿入損失27dB、性能指数(Qualit
y Factor) 3370とされており、充分な特
性とは言えない。
MHzで、挿入損失27dB、性能指数(Qualit
y Factor) 3370とされており、充分な特
性とは言えない。
従来、考えられている素子構成手段では、小型で、しか
も良好な特性を有する共振器を得ることは極めて雅しい
。
も良好な特性を有する共振器を得ることは極めて雅しい
。
本発明の目的は1弾性表面波素子と周辺回路を1チツプ
上に集積化するのに適する圧電薄膜型弾性表面波共振器
を提供することにある。
上に集積化するのに適する圧電薄膜型弾性表面波共振器
を提供することにある。
[問題点を解決するための手段]
本発明は、上記の目的を達成するため、半心体基板上に
圧電薄膜を形成し、さらにその上にガラス質層を形成し
、このガラス質層に、前記圧電薄膜に設けた入出力用電
極の両側に位置する表面波反射用溝列を形成し、それに
よって上述した問題点の解決を図ったものである。
圧電薄膜を形成し、さらにその上にガラス質層を形成し
、このガラス質層に、前記圧電薄膜に設けた入出力用電
極の両側に位置する表面波反射用溝列を形成し、それに
よって上述した問題点の解決を図ったものである。
前記ガラス質層としては、 シリコン酸化物(SiO2
)、リンケイ酸ガラス(PSG)、ホウケイ酸ガラス(
BSG)、ホンリンケイ酸ガラス(B P S G)等
がある。
)、リンケイ酸ガラス(PSG)、ホウケイ酸ガラス(
BSG)、ホンリンケイ酸ガラス(B P S G)等
がある。
[作用]
上記構成においては、入出力用電極の両側に位置する表
面波反射用溝列間で表面波の定在波が生じ、それが前記
電極で検出される。
面波反射用溝列間で表面波の定在波が生じ、それが前記
電極で検出される。
[実施例コ
第1図および第2図は、本発明を2ポート共振器に実施
した実施例であって、1はシリコン単結晶基板、2はそ
の上に形成されたAlN圧電薄膜層である。3はAlN
圧電薄膜層2の上に形成されたシリコン酸化膜層である
。4,5は、AlN圧’老R1f膜λり2とシリコン酸
化膜層3との間に形成された表面波の発生および検出用
櫛型電極である。
した実施例であって、1はシリコン単結晶基板、2はそ
の上に形成されたAlN圧電薄膜層である。3はAlN
圧電薄膜層2の上に形成されたシリコン酸化膜層である
。4,5は、AlN圧’老R1f膜λり2とシリコン酸
化膜層3との間に形成された表面波の発生および検出用
櫛型電極である。
6は表面波反射用としてシリコン酸化膜層3の表面に設
けられた周期な溝列(グループ・プレイ)であり、これ
は入出力電極4,5の両側に位置づけられている。
けられた周期な溝列(グループ・プレイ)であり、これ
は入出力電極4,5の両側に位置づけられている。
前記電極4あるいは5で発生された表面波は、その電極
の両側に伝搬し、はぼ表面波・の半波長の整数倍の周期
の溝列6で効率よく反射され、溝列6.6間で表面波の
定在波が生じ、4あるいは5の電極で前記表面波の定在
波が検出される。
の両側に伝搬し、はぼ表面波・の半波長の整数倍の周期
の溝列6で効率よく反射され、溝列6.6間で表面波の
定在波が生じ、4あるいは5の電極で前記表面波の定在
波が検出される。
第3図のグラフは2ポート共振器の通過特性を示すもの
で、その共振器の構成を第4図に示しである。すなわち
、5i(100)基板1上にAlN圧電薄膜層2を0.
5μmの厚さに形成し、さらにその上にリンケイ酸ガラ
ス層3を約2.5μmの厚さに形成した。電極4.5と
なるIDTはAQで構成し、表面波の波長は32μm、
表面波の伝搬方向はSi[100]方向である。反射用
の溝゛6の深さは約5000人としている。
で、その共振器の構成を第4図に示しである。すなわち
、5i(100)基板1上にAlN圧電薄膜層2を0.
5μmの厚さに形成し、さらにその上にリンケイ酸ガラ
ス層3を約2.5μmの厚さに形成した。電極4.5と
なるIDTはAQで構成し、表面波の波長は32μm、
表面波の伝搬方向はSi[100]方向である。反射用
の溝゛6の深さは約5000人としている。
共振器特性
共振周波数 145MHz
挿入損失 5dB
負荷Q 4000
(]、 oaded Q )
IDTの対数は16対、電極交差幅/ nm溝の本数は
230本 IDTとIDTの中央間の居機20λ (λは表面波の波長) IDTと溝の端間の距離(Lc)は約5/8λ。
230本 IDTとIDTの中央間の居機20λ (λは表面波の波長) IDTと溝の端間の距離(Lc)は約5/8λ。
上記P S G / A Q N / S Lの構成に
よる共振器では、Lc5/8λ(通常、溝では〜3/8
λ)の条件は、表面波の定在波を効率よく結合するため
に重要なものである。
よる共振器では、Lc5/8λ(通常、溝では〜3/8
λ)の条件は、表面波の定在波を効率よく結合するため
に重要なものである。
第5図および第6図に示したものは、1ポート共振器の
実施例であって、本発明はこの構成にも適用することが
できる。
実施例であって、本発明はこの構成にも適用することが
できる。
[発明の効果]
以上に述べたように、本発明によれば、圧電薄膜の上に
ガラス質層を形成し、そのガラス質層に、前記圧電薄膜
に設けた入出力用電極の両側に位置する表面波反射用溝
列を形成しているので、良好な共振特性を有する弾性表
面波共振器が得られる。
ガラス質層を形成し、そのガラス質層に、前記圧電薄膜
に設けた入出力用電極の両側に位置する表面波反射用溝
列を形成しているので、良好な共振特性を有する弾性表
面波共振器が得られる。
第1図は本発明の一実施例を示す弾性表面波共振器の縦
断面図、第2図は平面図、第3図は共振器の通過特性を
示すグラフ、第4図は共振器の構成説明図、第5図は他
の実施例を示す弾性表面波共振器の縦断面図、第6図は
平面図である。 1・・・シリコン単結晶基板。 2・・・AlN圧電薄膜層、 3・・・シリコン酸化膜層、 4.5・・・入出力電極、 6・・・表面波反射用溝列。 特許出願人 クラリオン株式会社代理人 弁
理士 永 1)武 三 部−(1″′、・。 J“:7 第1図 第3図 S坂歓(MHz) 第4図
断面図、第2図は平面図、第3図は共振器の通過特性を
示すグラフ、第4図は共振器の構成説明図、第5図は他
の実施例を示す弾性表面波共振器の縦断面図、第6図は
平面図である。 1・・・シリコン単結晶基板。 2・・・AlN圧電薄膜層、 3・・・シリコン酸化膜層、 4.5・・・入出力電極、 6・・・表面波反射用溝列。 特許出願人 クラリオン株式会社代理人 弁
理士 永 1)武 三 部−(1″′、・。 J“:7 第1図 第3図 S坂歓(MHz) 第4図
Claims (4)
- (1)半導体基板上に圧電薄膜が形成され、その上にガ
ラス質層が形成され、このガラス質層に、前記半導体基
板と圧電薄膜との間に形成された表面波発生および検出
用電極の両側に位置する表面波反射用溝列が形成されて
いることを特徴とする弾性表面波共振器。 - (2)表面波発生および検出用電極が2ポートまたは1
ポートのいずれかに構成されている特許請求の範囲第1
項記載の弾性表面波共振器。 - (3)電極と表面波反射用溝列との端間距離(Lc)が
、Lc≒5/8λ(λは表面波の波長)とされている特
許請求の範囲第2項記載の弾性表面波共振器。 - (4)前記圧電薄膜がAlN薄膜から成ることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の弾性表面波共振器。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13061987A JPS63294010A (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 弾性表面波共振器 |
GB8811620A GB2206257B (en) | 1987-05-26 | 1988-05-17 | Surface acoustic wave device |
US07/196,123 US4879487A (en) | 1987-05-26 | 1988-05-19 | Surface-acoustic-wave device |
FR888806955A FR2616022B1 (fr) | 1987-05-26 | 1988-05-25 | Dispositif d'ondes acoustiques de surface |
DE3817718A DE3817718A1 (de) | 1987-05-26 | 1988-05-25 | Oberflaechenwellenbauelement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13061987A JPS63294010A (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 弾性表面波共振器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63294010A true JPS63294010A (ja) | 1988-11-30 |
Family
ID=15038559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13061987A Pending JPS63294010A (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 弾性表面波共振器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63294010A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5656025A (en) * | 1979-10-13 | 1981-05-16 | Toshiba Corp | Elastic surface wave resonator |
-
1987
- 1987-05-26 JP JP13061987A patent/JPS63294010A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5656025A (en) * | 1979-10-13 | 1981-05-16 | Toshiba Corp | Elastic surface wave resonator |
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