JP2023124231A - 弾性波デバイス、フィルタおよびマルチプレクサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】弾性波デバイスは、回転Yカットタンタル酸リチウム基板であり、第1厚さTbを有する第1圧電層14bと、回転Yカットニオブ酸リチウム基板であり、第1圧電層14bに積層され、第1厚さTbより小さい第2厚さTaを有し、第1圧電層14bの自発分極の方向と略反対方向の自発分極の方向を有する第2圧電層14aと、第1圧電層14bの第2圧電層14aに対し反対の面に設けられた第1電極と、第2圧電層14aの第1圧電層14bに対し反対の面に設けられ、第1電極とで第1圧電層14bの少なくとも一部および第2圧電層14aの少なくとも一部を挟む第2電極とを備える。
【選択図】図1
Description
圧電薄膜共振器の周波数特性を有限要素法を用いシミュレーションした。シミュレーション条件は以下である。
圧電層14の厚さT:300nm
下部電極12:厚さが30nmのアルミニウム膜
上部電極16:厚さが30nmのアルミニウム膜
圧電層14bの厚さTbに対する圧電層14aの厚さTaをTa/Tbとした。Ta/Tb=1のとき、圧電層14aおよび14bの厚さTaおよびTbはいずれも150nmである。
図10(a)から図10(c)は、実施例1の変形例1から3に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図10(a)に示すように、実施例1の変形例1では、圧電層14aの分極方向52aが上方向であり、圧電層14bの分極方向52bが下方向である。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
図10(b)に示すように、実施例1の変形例2では、圧電層14aの上面と圧電層14bの下面が接合されており、圧電層14aの下面に下部電極12が設けられ、圧電層14bの上面に上部電極16が設けられている。圧電層14aの分極方向52aは上方向であり、圧電層14bの分極方向52bは下方向である。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
図10(c)に示すように、実施例1の変形例3では、圧電層14aの分極方向52aは下方向であり、圧電層14bの分極方向52bは上方向である。その他の構成は実施例1の変形例2と同じであり説明を省略する。
図11は、実施例1の変形例4に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図11に示すように、実施例1の変形例4では、空隙34の代わりに、基板10と下部電極12との間に音響反射膜30が設けられている。音響反射膜30は、音響インピーダンスの低い膜31と音響インピーダンスの高い膜32とが交互に設けられている。膜31および32の膜厚は例えばそれぞれほぼλ/4(λは弾性波の波長)である。これにより、音響反射膜30は弾性波を反射する。膜31と膜32の積層数は任意に設定できる。音響反射膜30は共振領域50に重なり、音響反射膜30は共振領域50と同じ大きさまたは共振領域50より大きい。音響反射膜30の膜31は、例えば酸化シリコン、窒化シリコン等である。膜32は、例えばタングステン、タンタル、モリブデン、ルテニウム等である。
12 下部電極
14、14a、14b 圧電層
16 上部電極
30 音響反射膜
34 空隙
40 送信フィルタ
42 受信フィルタ
50 共振領域
52a、52b 分極方向
Claims (10)
- 回転Yカットタンタル酸リチウム基板であり、第1厚さを有する第1圧電層と、
回転Yカットニオブ酸リチウム基板であり、前記第1圧電層に積層され、前記第1厚さより小さい第2厚さを有し、前記第1圧電層の自発分極の方向と略反対方向の自発分極の方向を有する第2圧電層と、
前記第1圧電層の前記第2圧電層に対し反対の面に設けられた第1電極と、
前記第2圧電層の前記第1圧電層に対し反対の面に設けられ、前記第1電極とで前記第1圧電層の少なくとも一部および前記第2圧電層の少なくとも一部を挟む第2電極と、
を備える弾性波デバイス。 - 前記第1圧電層は、158°以上かつ168°以下回転Yカットタンタル酸リチウム基板であり、
前記第2圧電層は、158°以上かつ168°以下回転Yカットニオブ酸リチウム基板であり、
前記第2厚さは前記第1厚さの0.5倍以上である請求項1に記載の弾性波デバイス。 - 前記第2厚さは前記第1厚さの0.56倍以上かつ0.92倍以下である請求項2に記載の弾性波デバイス。
- 前記第2厚さは前記第1厚さの0.68倍以上かつ0.78倍以下である請求項2に記載の弾性波デバイス。
- 前記第1圧電層における回転Yカットタンタル酸リチウム基板の結晶方位のX軸方向と、前記第1圧電層における回転Yカットニオブ酸リチウム基板の結晶方位のX軸方向と、のなす角度は5°以下である請求項2から4のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
- 前記第1圧電層と前記第2圧電層とは直接接合されている請求項1から5のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
- 支持基板を備え、
前記第1圧電層は前記支持基板と前記第2圧電層との間に設けられている請求項1から6のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。 - 支持基板を備え、
前記第2圧電層は前記支持基板と前記第1圧電層との間に設けられている請求項1から6のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載の弾性波デバイスを含むフィルタ。
- 請求項9に記載のフィルタを含むマルチプレクサ。
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