JPH0446484B2 - - Google Patents
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- JPH0446484B2 JPH0446484B2 JP60202845A JP20284585A JPH0446484B2 JP H0446484 B2 JPH0446484 B2 JP H0446484B2 JP 60202845 A JP60202845 A JP 60202845A JP 20284585 A JP20284585 A JP 20284585A JP H0446484 B2 JPH0446484 B2 JP H0446484B2
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- type semiconductor
- layer
- conductive
- substrate
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- G—PHYSICS
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- G06G—ANALOGUE COMPUTERS
- G06G7/00—Devices in which the computing operation is performed by varying electric or magnetic quantities
- G06G7/12—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers specially adapted therefor
- G06G7/19—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers specially adapted therefor for forming integrals of products, e.g. Fourier integrals, Laplace integrals or correlation integrals; for analysis or synthesis of functions using orthogonal functions
- G06G7/195—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers specially adapted therefor for forming integrals of products, e.g. Fourier integrals, Laplace integrals or correlation integrals; for analysis or synthesis of functions using orthogonal functions using electro- acoustic elements
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Description
【発明の詳細な説明】
Ａ 産業上の利用分野
本発明は弾性表面波装置、特に圧電膜と半導体
で構成されるモノリシツク弾性表面波（以下本明
細書においてはSAWと略記する。）コンボルバの
改良に関する。
で構成されるモノリシツク弾性表面波（以下本明
細書においてはSAWと略記する。）コンボルバの
改良に関する。
Ｂ 発明の概要
本発明のSAWコンボルバは、第一導電型の低
抵抗半導体基板、第１導電型の半導体層、第二導
電型半導体層、絶縁膜及び圧電膜をこの順に積層
した積層構造を有し、上記圧電膜上にゲート電極
及び２つの入力電極が設けられている。
抵抗半導体基板、第１導電型の半導体層、第二導
電型半導体層、絶縁膜及び圧電膜をこの順に積層
した積層構造を有し、上記圧電膜上にゲート電極
及び２つの入力電極が設けられている。
Ｃ 従来の技術
第４図は従来のモノリシツクSAWコンボルバ
の典型的な一例を示す断面図で、図中、１は圧電
膜、２は絶縁膜、３は半導体エピタキシヤル膜、
４は半導体基板、５はゲート電極、６は裏面電
極、７は櫛形電極、８はバイアス電源を示す。絶
縁膜２や半導体エピタキシヤル膜３が存在しない
構造のものもある。通常、圧電膜としては酸化亜
鉛（ZnO）や窒化アルミニウム（AlN）等が用い
られる場合が多く、半導体エピタキシヤル膜や半
導体基板としてはシリコン（Si）が用いられる場
合が多い。また、絶縁膜としては二酸化シリコン
（SiO2）が用いられる場合が多く、各電極にはア
ルミニウム（Al）や金（Au）の薄膜が用いられ
る場合が多い。
の典型的な一例を示す断面図で、図中、１は圧電
膜、２は絶縁膜、３は半導体エピタキシヤル膜、
４は半導体基板、５はゲート電極、６は裏面電
極、７は櫛形電極、８はバイアス電源を示す。絶
縁膜２や半導体エピタキシヤル膜３が存在しない
構造のものもある。通常、圧電膜としては酸化亜
鉛（ZnO）や窒化アルミニウム（AlN）等が用い
られる場合が多く、半導体エピタキシヤル膜や半
導体基板としてはシリコン（Si）が用いられる場
合が多い。また、絶縁膜としては二酸化シリコン
（SiO2）が用いられる場合が多く、各電極にはア
ルミニウム（Al）や金（Au）の薄膜が用いられ
る場合が多い。
さて、この装置は二つの入力信号のコンボルー
シヨン信号（たたみ込み積分信号）を出力として
得ることを目的とするものである。第４図におい
て、二つの櫛形電極７のおのおのに入力信号S1，
S2が同時に入力すると、ゲート電極５にはS1，S2
のコンボルーシヨン信号に比例する信号Sputが現
れる。その際、Sputの大きさはゲート電極に印加
されたバイアス電圧VBの値によつて異なる値に
なる。第５図はコンボルーシヨン効率（以下本明
細書においてはFTと略記する。）とVBの関係の一
例を示す。
シヨン信号（たたみ込み積分信号）を出力として
得ることを目的とするものである。第４図におい
て、二つの櫛形電極７のおのおのに入力信号S1，
S2が同時に入力すると、ゲート電極５にはS1，S2
のコンボルーシヨン信号に比例する信号Sputが現
れる。その際、Sputの大きさはゲート電極に印加
されたバイアス電圧VBの値によつて異なる値に
なる。第５図はコンボルーシヨン効率（以下本明
細書においてはFTと略記する。）とVBの関係の一
例を示す。
なお、FTと入出力電力の間には、次の関係が
成立する。
成立する。
Sput＝FT＋S1＋S2 ………(1)
ただし、各量はすべてdBmで表すものとする。
第５図はｎ型半導体を用いた場合の例である
が、ｐ型半導体を用いた場合には、定性的には電
圧の符号を反対にしたものになる。図示のよう
に、最大の効率を得るために最適のバイアス電圧
が存在する。従来方式の装置では、その大きさは
通常数Ｖ程度となる。
が、ｐ型半導体を用いた場合には、定性的には電
圧の符号を反対にしたものになる。図示のよう
に、最大の効率を得るために最適のバイアス電圧
が存在する。従来方式の装置では、その大きさは
通常数Ｖ程度となる。
Ｄ 発明が解決しようとする問題点
しかし、そのようなバイアスを印加すると、半
導体／絶縁体界面の界面準位や絶縁体／圧電体界
面のトラツプおよび圧電体中のトラツプなどが電
子や正孔を捕捉または発生することがあり、その
捕捉や発生時間のために、装置が安定化するのに
可成の時間を要することがある。
導体／絶縁体界面の界面準位や絶縁体／圧電体界
面のトラツプおよび圧電体中のトラツプなどが電
子や正孔を捕捉または発生することがあり、その
捕捉や発生時間のために、装置が安定化するのに
可成の時間を要することがある。
本発明の目的は、そのような従来方式の欠点を
なくすために、無バイアスで動作するモノリシツ
クSAWコンボルバを提供することである。
なくすために、無バイアスで動作するモノリシツ
クSAWコンボルバを提供することである。
Ｄ 問題点を解決するための手段
上記目的を達成するため、本発明の弾性表面波
装置は第１導電型の低抵抗半導体基板と、上記基
板上に形成された第１導電型の半導体層と、上記
第１導電型の半導体層上に形成された第２導電型
半導体層と、上記第２導電型半導体層上に形成さ
れた絶縁膜と、上記絶縁膜上に形成された圧電膜
と、上記圧電膜上に形成されたゲート電極と、該
ゲート電極の両側にそれぞれ設けられた入力電極
と、上記ゲート電極に接続されたバイアス電源
と、を備え上記第２導電型半導体層は上記バイア
ス電源からのバイアス電圧がゼロのとき、空乏化
するような不純物濃度及び層厚を有することを要
旨とする。
装置は第１導電型の低抵抗半導体基板と、上記基
板上に形成された第１導電型の半導体層と、上記
第１導電型の半導体層上に形成された第２導電型
半導体層と、上記第２導電型半導体層上に形成さ
れた絶縁膜と、上記絶縁膜上に形成された圧電膜
と、上記圧電膜上に形成されたゲート電極と、該
ゲート電極の両側にそれぞれ設けられた入力電極
と、上記ゲート電極に接続されたバイアス電源
と、を備え上記第２導電型半導体層は上記バイア
ス電源からのバイアス電圧がゼロのとき、空乏化
するような不純物濃度及び層厚を有することを要
旨とする。
Ｆ 作用
第３図は、従来の方式と本発明を比較するため
に、従来の装置および本発明による装置における
バイアス電圧の関数としてのFTと容量(C)の変化
をそれぞれ破線および実線で示す。
に、従来の装置および本発明による装置における
バイアス電圧の関数としてのFTと容量(C)の変化
をそれぞれ破線および実線で示す。
図示のように、本発明によれば、FTが大きく
なる電圧範囲を0V近傍にすることができる。
なる電圧範囲を0V近傍にすることができる。
Ｃ−Ｖ特性と比較してわかるように、FTが大
きな値となるのは、半導体表面が空乏状態乃至弱
反転状態となる場合である。本発明のように、ｎ
型半導体の表面にｐ型層を設けたり、ｐ型半導体
の表面にｎ型層を設けると、無バイアスの時でも
表面を空乏状態にすることができるから、ゼロバ
イアス付近でFTを大きくすることができる。
きな値となるのは、半導体表面が空乏状態乃至弱
反転状態となる場合である。本発明のように、ｎ
型半導体の表面にｐ型層を設けたり、ｐ型半導体
の表面にｎ型層を設けると、無バイアスの時でも
表面を空乏状態にすることができるから、ゼロバ
イアス付近でFTを大きくすることができる。
第３図においては、ｎ型半導体層上にｐ型層を
形成した場合について説明したが、、ｐ型半導体
層上にｎ型層を形成したものについては、定性的
には、バイアス電圧の符号を逆転したものと考え
てよい。
形成した場合について説明したが、、ｐ型半導体
層上にｎ型層を形成したものについては、定性的
には、バイアス電圧の符号を逆転したものと考え
てよい。
Ｇ 実施例
第１図は、半導体の構成として、n+型半導体
基板４上にｎ型のエピタキシヤル層３を堆積し、
その表面をｐ型半導体層９に変換したものであ
り、第２図は、p+型半導体基板４上にｐ型のエ
ピタキシヤル層３を堆積し、その表面をｎ型半導
体層１０に変換したものである。ここで、第１図
で、ｎ型のエピタキシヤル層３上のｐ型半導体層
９のアクセプタ濃度および層厚は、装置がゼロバ
イアスの時に、ｐ型半導体層９全体が空乏化する
ような値に選ばれる。また、第２図では、ｐ型の
エピタキシヤル層３上のｎ型半導体層１０のドナ
ー濃度および層厚は、やはり装置がゼロバイアス
の時に、ｎ型半導体層１０全体が空乏化するよう
な値に選ばれる。第１図のｐ型半導体層９および
第２図のｎ型半導体層１０は不純物拡散によつて
もイオン注入法によつても形成することができ
る。
基板４上にｎ型のエピタキシヤル層３を堆積し、
その表面をｐ型半導体層９に変換したものであ
り、第２図は、p+型半導体基板４上にｐ型のエ
ピタキシヤル層３を堆積し、その表面をｎ型半導
体層１０に変換したものである。ここで、第１図
で、ｎ型のエピタキシヤル層３上のｐ型半導体層
９のアクセプタ濃度および層厚は、装置がゼロバ
イアスの時に、ｐ型半導体層９全体が空乏化する
ような値に選ばれる。また、第２図では、ｐ型の
エピタキシヤル層３上のｎ型半導体層１０のドナ
ー濃度および層厚は、やはり装置がゼロバイアス
の時に、ｎ型半導体層１０全体が空乏化するよう
な値に選ばれる。第１図のｐ型半導体層９および
第２図のｎ型半導体層１０は不純物拡散によつて
もイオン注入法によつても形成することができ
る。
なお、圧電膜１、絶縁膜２、半導体３，４，
９，１０、電極５，６，７の各材質には、従来か
ら用いられているものを使用することができる。
９，１０、電極５，６，７の各材質には、従来か
ら用いられているものを使用することができる。
Ｈ 発明の効果
以上説明した通り、本発明によれば、無バイア
スまたはゼロバイアス近傍で装置を動作させるこ
とができるので、従来方式におけるような、電子
または正孔の捕捉や発生に伴う動作点の時間変化
がなくなり、装置を安定に動作させることができ
る。
スまたはゼロバイアス近傍で装置を動作させるこ
とができるので、従来方式におけるような、電子
または正孔の捕捉や発生に伴う動作点の時間変化
がなくなり、装置を安定に動作させることができ
る。
第１図および第２図は本発明によるモノリシツ
クSAWコンボルバの断面図、第３図は従来の装
置および本発明による装置におけるバイアス電圧
の関数としてのFTと容量の変化を示すグラフ、
第４図は従来のモノリシツクSAWコンボルバの
断面図、第５図は従来の装置におけるFTとバイ
アス電圧の関係を示す図である。 １……圧電膜、２……絶縁膜、３……半導体エ
ピタキシヤル膜、４……半導体基板、５……ゲー
ト電極、６……裏面電極、７……櫛形電極、８…
…バイアス電源、９……ｐ型半導体層、１０……
ｎ型半導体層。
クSAWコンボルバの断面図、第３図は従来の装
置および本発明による装置におけるバイアス電圧
の関数としてのFTと容量の変化を示すグラフ、
第４図は従来のモノリシツクSAWコンボルバの
断面図、第５図は従来の装置におけるFTとバイ
アス電圧の関係を示す図である。 １……圧電膜、２……絶縁膜、３……半導体エ
ピタキシヤル膜、４……半導体基板、５……ゲー
ト電極、６……裏面電極、７……櫛形電極、８…
…バイアス電源、９……ｐ型半導体層、１０……
ｎ型半導体層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第１導電型の低抵抗半導体基板と、 上記基板上に形成された第１導電型の半導体層
と、 上記第１導電型の半導体層上に形成された第２
導電型半導体層と、 上記第２導電型半導体層上に形成された絶縁膜
と、 上記絶縁膜上に形成された圧電膜と、 上記圧電膜上に形成されたゲート電極と、 該ゲート電極の両側にそれぞれ設けられた入力
電極と、 上記ゲート電極に接続されたバイアス電源と、 から成り、上記第２導電型半導体層は上記バイア
ス電源からのバイアス電圧がゼロのとき、空乏化
するような不純物濃度及び層厚を有することを特
徴とする弾性表面波装置。 ２ 上記基板がn+型半導体から成り、上記第１
導電型半導体層がｎ型半導体エピタキシヤル層
で、上記第２導電型半導体層が上記エピタキシヤ
ル層の表面をｐ型半導体層に変換したものから成
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
弾性表面波装置。 ３ 上記基板がp+型半導体から成り、上記第１
導電型半導体層がｐ型半導体エピタキシヤル層
で、上記第２導電型半導体層が上記エピタキシヤ
ル層の表面をｎ型半導体層に変換したものから成
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
弾性表面波装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60202845A JPS6264113A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | 弾性表面波装置 |
| US06/905,368 US4683395A (en) | 1985-09-13 | 1986-09-08 | Surface acoustic wave device |
| GB08621935A GB2182515A (en) | 1985-09-13 | 1986-09-11 | Surface acoustic wave device |
| DE3630985A DE3630985C2 (de) | 1985-09-13 | 1986-09-11 | Akustische Oberflächenwellen ausbildendes Bauelement |
| FR868612806A FR2587563B1 (fr) | 1985-09-13 | 1986-09-12 | Dispositif a onde acoustique de surface |
| NL8602308A NL8602308A (nl) | 1985-09-13 | 1986-09-12 | Oppervlakte acoustische golfinrichting. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60202845A JPS6264113A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | 弾性表面波装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6264113A JPS6264113A (ja) | 1987-03-23 |
| JPH0446484B2 true JPH0446484B2 (ja) | 1992-07-30 |
Family
ID=16464143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60202845A Granted JPS6264113A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | 弾性表面波装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4683395A (ja) |
| JP (1) | JPS6264113A (ja) |
| DE (1) | DE3630985C2 (ja) |
| FR (1) | FR2587563B1 (ja) |
| GB (1) | GB2182515A (ja) |
| NL (1) | NL8602308A (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6362281A (ja) * | 1986-09-02 | 1988-03-18 | Clarion Co Ltd | 弾性表面波コンボルバ |
| JPS63260313A (ja) * | 1987-04-17 | 1988-10-27 | Clarion Co Ltd | 弾性表面波コンボルバ |
| US4967113A (en) * | 1988-03-24 | 1990-10-30 | Clarion Co., Ltd. | Surface-acoustic-wave convolver |
| JPH0210908A (ja) * | 1988-06-28 | 1990-01-16 | Clarion Co Ltd | 弾性表面波素子 |
| US5028101A (en) * | 1988-07-19 | 1991-07-02 | Clarion Co., Ltd. | Surface-acoustic-wave device and notch filter device having a plurality of diode array channels |
| JPH0269013A (ja) * | 1988-09-02 | 1990-03-08 | Clarion Co Ltd | コンボルバ最適バイアス回路 |
| US4926083A (en) * | 1988-12-13 | 1990-05-15 | United Technologies Corporation | Optically modulated acoustic charge transport device |
| US4980596A (en) * | 1988-12-13 | 1990-12-25 | United Technologies Corporation | Acoustic charge transport device having direct optical input |
| US4884001A (en) * | 1988-12-13 | 1989-11-28 | United Technologies Corporation | Monolithic electro-acoustic device having an acoustic charge transport device integrated with a transistor |
| JPH036915A (ja) * | 1989-06-02 | 1991-01-14 | Clarion Co Ltd | 弾性表面波コンボルバ及び弾性表面波コンボルバによるたたみ込み積分器 |
| US5111100A (en) * | 1990-01-12 | 1992-05-05 | Clarion Co., Ltd. | Surface acoustic wave device and method for fabricating same |
| US5091669A (en) * | 1990-05-31 | 1992-02-25 | Clarion Co., Ltd. | Surface acoustic wave convolver |
| JPH0470110A (ja) * | 1990-07-10 | 1992-03-05 | Clarion Co Ltd | 弾性表面波装置 |
| JPH04271611A (ja) * | 1991-02-27 | 1992-09-28 | Clarion Co Ltd | 弾性表面波コンボルバ装置 |
| FR2714200B1 (fr) * | 1993-11-25 | 1996-12-27 | Fujitsu Ltd | Dispositif à onde acoustique de surface et son procédé de fabrication. |
| IT1318488B1 (it) | 2000-04-21 | 2003-08-25 | Ausimont Spa | Fluorovinileteri e polimeri da essi ottenibili. |
| WO2002007311A2 (en) * | 2000-07-13 | 2002-01-24 | Rutgers, The State University | Integrated tunable surface acoustic wave technology and systems provided thereby |
| DE102017112659B4 (de) * | 2017-06-08 | 2020-06-10 | RF360 Europe GmbH | Elektrischer Bauelementwafer und elektrisches Bauelement |
| DE102017112647B4 (de) * | 2017-06-08 | 2020-06-18 | RF360 Europe GmbH | Elektrischer Bauelementwafer und elektrisches Bauelement |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4259726A (en) * | 1978-11-03 | 1981-03-31 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Diode array convolver |
| US4389590A (en) * | 1981-08-26 | 1983-06-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | System for recording waveforms using spatial dispersion |
| US4592009A (en) * | 1983-11-17 | 1986-05-27 | E-Systems, Inc. | MSK surface acoustic wave convolver |
| US4600853A (en) * | 1985-08-23 | 1986-07-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Saw-CTD serial to parallel imager and waveform recorder |
| US4611140A (en) * | 1985-08-26 | 1986-09-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Saw-CTD parallel to serial imager |
-
1985
- 1985-09-13 JP JP60202845A patent/JPS6264113A/ja active Granted
-
1986
- 1986-09-08 US US06/905,368 patent/US4683395A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-09-11 DE DE3630985A patent/DE3630985C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-09-11 GB GB08621935A patent/GB2182515A/en active Granted
- 1986-09-12 NL NL8602308A patent/NL8602308A/nl not_active Application Discontinuation
- 1986-09-12 FR FR868612806A patent/FR2587563B1/fr not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3630985C2 (de) | 1997-01-09 |
| NL8602308A (nl) | 1987-04-01 |
| FR2587563B1 (fr) | 1992-07-31 |
| JPS6264113A (ja) | 1987-03-23 |
| GB8621935D0 (en) | 1986-10-15 |
| GB2182515A (en) | 1987-05-13 |
| GB2182515B (ja) | 1989-08-23 |
| FR2587563A1 (fr) | 1987-03-20 |
| US4683395A (en) | 1987-07-28 |
| DE3630985A1 (de) | 1987-03-26 |
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