JP2017523645A - 改善された温度補償を有するマイクロ音響デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
v = √(c/ρ)
により、その波動速度vに直接影響を与える。これにより、上記の熱膨張により増大した走行距離が、波に対する補償となる。しかしながら周波数への大部分の影響は、とりわけ、この温度と共に剛性cが変化することであり、この剛性は殆どの材料において、そしてこれより圧電材料においても、温度の上昇と共に低下する。さらに、圧電テンソルおよび基板の誘電率も温度依存性であり、そしてこれにより上記の温度係数の原因となっている。また電極材料の剛性の変化も、上記のTCFに影響を与えないわけではない。
v(ML)>v(KS)
となる。ここでもこの速度は
v = √(c/ρ)
に従い、用いられている材料の密度ρまたは剛性cに対応して調整される。以上により、音響波のガイドが主に基板および補償層内で行われることが保証される。さらに加えて上記の被覆層の厚さは、圧電層あるいは補償層側に向いていない、この被覆層の表面で、実質的にまったく音響的な動きすなわち振動が生じ得ないような大きさに算定される。
Claims (11)
- 音響波で動作するデバイスであって、
1つの圧電材料の1つの層(SU)と、
前記圧電材料における音響波を励起するための電極(EL,EL1,EL2)の少なくとも1つのペアと、
前記補償層に音響波のエネルギーの少なくとも一部が存在するように、前記デバイス上に配設されている1つの補償層(KS)と、
を備え、
前記補償層は、少なくとも2つの元素の化合物をベースにした1つの誘電体材料を備え、当該化合物は負の熱膨張係数を有する、
ことを特徴とするデバイス。 - 請求項1に記載のデバイスにおいて、
前記補償層(KS)は、前記圧電材料の層上に直接取り付けられており、
前記電極(EL,EL1,EL2)は、前記圧電層(SU)上か、前記補償層(KS)上か、または当該圧電層と当該補償層との間に配設されている、
ことを特徴とするデバイス。 - 前記補償層(KS)は、希土類化合物として、三フッ化スカンジウムScF3を含むことを特徴とする、請求項1または2に記載のデバイス。
- 前記補償層(KS)は、希土類化合物として、化学式のSc(1-X)YXF3の、イットリウムドーピングされたScF3を含み、当該係数Xで示されるイットリウムの割合は、0<x≦0.25の関係で規定されていることを特徴とする、請求項3に記載のデバイス。
- 前記補償層(KS)は、希土類化合物として、化学式のSc(1-X)YXF3の、イットリウムドーピングされたScF3を含み、x=0.2となっていることを特徴とする、請求項4に記載のデバイス。
- ScF3を含む前記補償層(KS)はガラスであることを特徴とする、請求項3乃至5のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記補償層(KS)は、1つの網状組織形成剤を含むことを特徴とする、請求項1乃至6のいずれか1項に記載のデバイス。
- 前記補償層(KS)は、700ppm/Kの熱弾性特性の温度係数を備えることを特徴とする、請求項1乃至7のいずれか1項に記載のデバイス。
- 請求項1乃至8のいずれか1項に記載のデバイスにおいて、前記デバイスは、
SAWデバイスとして構成されており、
少なくとも1つのインターデジタル変換器を、前記圧電層(SU)上に有するか、または前記圧電層(SU)の上方に有し、
前記圧電層および前記インターデジタル変換器の上に堆積された補償層(KS)を有し、当該補償層(KS)は、ScF3を、純粋な形態か、ドーピングされているか、他の酸化物またはハロゲン化物と共に混合結晶となっているか、または結晶質の基質またはガラスの中に埋設されて含み、
前記デバイスの中心周波数での波長に関して、5〜20%の層厚で、前記中心周波数の温度係数が完全に補償されるように形成されている。 - インターデジタル変換器を有しないBAWデバイスとして構成されており、但し2つの電極層(EL1,EL2)を用いて構成されていることを特徴とする、請求項9に記載のデバイス。
- 請求項1、2、または8に記載のデバイスにおいて、
前記補償層(KS)は、負の熱膨張係数を有する材料として、以下の化合物ZrW2O8,ZrMo2O8,HfW2O8,HfMo2O8,ScW3O12,AlW3O12,Zr(WO4)(PO4)2,ScF3−BaF2−YF3,ScF3−BaF2−ZnF2,ScF3−BaF2−InF3,ScF3−MgF2,YbF3−ScF3,LuF3−ScF3,Zn(CN)2,BeF2,B2O3,およびゼオライトの1つを含むことを特徴とするデバイス。
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