JPH08250974A - 薄膜構造弾性表面波機能素子及び電子装置 - Google Patents
薄膜構造弾性表面波機能素子及び電子装置Info
- Publication number
- JPH08250974A JPH08250974A JP9295695A JP9295695A JPH08250974A JP H08250974 A JPH08250974 A JP H08250974A JP 9295695 A JP9295695 A JP 9295695A JP 9295695 A JP9295695 A JP 9295695A JP H08250974 A JPH08250974 A JP H08250974A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- surface acoustic
- acoustic wave
- thin film
- electrode
- width
- 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
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 230000005428 wave function Effects 0.000 title claims description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 6
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N indium antimonide Chemical compound [Sb]#[In] WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000004050 Pentaglottis sempervirens Species 0.000 description 1
- 235000004522 Pentaglottis sempervirens Nutrition 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】圧電姓基板を伝搬する弾性表面波と薄膜半導体
キャリアとの相互作用を用いた増幅器或いは非線形コン
ボルバにおいて、大きな移動度の得られる厚い膜厚で
も、効率良く相互作用を行わせるため行った方法に関す
る特許である。即ち、グレーティング電極を用いて、弾
性表面波の伝搬路の幅と半導体の幅を変化させて、波動
インピーダンスをほぼ同一の値にすることにより、高効
率の半導体薄膜弾性表面波機能素子を得ることを目的と
している。 【構成】伝搬路上にグレーティング電極を配置し、伝搬
路の上、或は伝搬路から外れたグレーティング上にスト
リップ状の薄膜半導体を蒸着した機能素子がその構成図
である。
キャリアとの相互作用を用いた増幅器或いは非線形コン
ボルバにおいて、大きな移動度の得られる厚い膜厚で
も、効率良く相互作用を行わせるため行った方法に関す
る特許である。即ち、グレーティング電極を用いて、弾
性表面波の伝搬路の幅と半導体の幅を変化させて、波動
インピーダンスをほぼ同一の値にすることにより、高効
率の半導体薄膜弾性表面波機能素子を得ることを目的と
している。 【構成】伝搬路上にグレーティング電極を配置し、伝搬
路の上、或は伝搬路から外れたグレーティング上にスト
リップ状の薄膜半導体を蒸着した機能素子がその構成図
である。
Description
【産業上の利用分野】本発明は、圧電性基板を伝搬する
弾性表面波と半導体中のキャリアとの相互作用を行わせ
た弾性表面波増幅器或いは弾性表面波コンボルバなどの
弾性表面波機能素子或いはこの機能素子を用いた電子装
置に関する。
弾性表面波と半導体中のキャリアとの相互作用を行わせ
た弾性表面波増幅器或いは弾性表面波コンボルバなどの
弾性表面波機能素子或いはこの機能素子を用いた電子装
置に関する。
【従来技術】従来の弾性表面波と半導体薄膜中のキャリ
アとの相互作用を用いた機能素子としては、弾性表面波
の伝搬路の幅の全体にわたって相互作用を行わせた構造
の機能素子が発表（例えば、文献：Ｋ．Ｙａｍａｎｏｕ
ｃｈｉ，Ｓ．Ｍｉｔｓｕｉａｎｄ Ｋ．Ｓｈｉｂａｙａ
ｍａ，“Ｅｆｆｉ−ｃｉｅｎｔ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ
ＩｎＳｂ／ＬｉＮｂＯ３ ｃｏｎｖｏｌｖｅｒ”，ＩＥ
ＥＥ ＭＴＴ−ＳＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｉｃ
ｒｏ−ｗａｖｅ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ Ｄｉｇｅｓｔ，
Ｍａｙ １９８０，ｐｐ．３１−３３）されている。
アとの相互作用を用いた機能素子としては、弾性表面波
の伝搬路の幅の全体にわたって相互作用を行わせた構造
の機能素子が発表（例えば、文献：Ｋ．Ｙａｍａｎｏｕ
ｃｈｉ，Ｓ．Ｍｉｔｓｕｉａｎｄ Ｋ．Ｓｈｉｂａｙａ
ｍａ，“Ｅｆｆｉ−ｃｉｅｎｔ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ
ＩｎＳｂ／ＬｉＮｂＯ３ ｃｏｎｖｏｌｖｅｒ”，ＩＥ
ＥＥ ＭＴＴ−ＳＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｉｃ
ｒｏ−ｗａｖｅ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ Ｄｉｇｅｓｔ，
Ｍａｙ １９８０，ｐｐ．３１−３３）されている。
【発明が解決しようとする課題】従来の技術の構造で
は、弾性表面波の電気的インピーダンスと半導体のイン
ピーダンスを合わせるため、移動度の大きなＩｎＳｂな
どの半導体薄膜を用いる場合、半導体薄膜の膜厚を非常
に薄くする必要があり、このため半導体キャリアの移動
度が小さくなり、特性の良い機能素子が得られなかっ
た。また、コンボルバでは、膜厚が薄いため、膜厚方向
に出力を取り出す方法では、高い効率が得られなかっ
た。本特許は、膜厚を大きくして、移動度の大きな半導
体膜厚でも、有効な相互作用を行わせる構造の機能素子
を得る方法に関する特許でる。
は、弾性表面波の電気的インピーダンスと半導体のイン
ピーダンスを合わせるため、移動度の大きなＩｎＳｂな
どの半導体薄膜を用いる場合、半導体薄膜の膜厚を非常
に薄くする必要があり、このため半導体キャリアの移動
度が小さくなり、特性の良い機能素子が得られなかっ
た。また、コンボルバでは、膜厚が薄いため、膜厚方向
に出力を取り出す方法では、高い効率が得られなかっ
た。本特許は、膜厚を大きくして、移動度の大きな半導
体膜厚でも、有効な相互作用を行わせる構造の機能素子
を得る方法に関する特許でる。
【課題を解決するための手段】本特許は伝搬路上にグレ
ーティング状の電極を配置し、弾性表面波の伝搬路の幅
Ｗと半導体部での相互作用部の幅ａを適当に選ぶことに
より、半導体薄膜の膜厚が、移動度が大きくなる程度に
厚い膜厚でも、弾性表面波の電気的インピーダンスと半
導体のインピーダンスを一致させ、効率良く相互作用を
行わせる機能素子に関するものである。
ーティング状の電極を配置し、弾性表面波の伝搬路の幅
Ｗと半導体部での相互作用部の幅ａを適当に選ぶことに
より、半導体薄膜の膜厚が、移動度が大きくなる程度に
厚い膜厚でも、弾性表面波の電気的インピーダンスと半
導体のインピーダンスを一致させ、効率良く相互作用を
行わせる機能素子に関するものである。
【実施例１】圧電性基板１或いは圧電性薄膜をもつ基板
１上を伝搬する弾性表面波の伝搬路上に、その幅が弾性
表面波の波長λより狭い、図２のようなグレーティン状
の電極２、或いは図３のような一方の電極が共通である
電極４の間に交差したグレーティング状の電極５を伝搬
方向に直角で、伝搬路の幅より広い幅で作製し、そのグ
レーティングの上部、或いは交差した電極部の上部で、
伝搬路の一部或いは伝搬路から外れた部分に伝搬路に直
角にストリップ状の半導体薄膜６を蒸着した構造の弾性
表面波機能素子及びこの機能素子を用いた電子装置が実
施例の１である。
１上を伝搬する弾性表面波の伝搬路上に、その幅が弾性
表面波の波長λより狭い、図２のようなグレーティン状
の電極２、或いは図３のような一方の電極が共通である
電極４の間に交差したグレーティング状の電極５を伝搬
方向に直角で、伝搬路の幅より広い幅で作製し、そのグ
レーティングの上部、或いは交差した電極部の上部で、
伝搬路の一部或いは伝搬路から外れた部分に伝搬路に直
角にストリップ状の半導体薄膜６を蒸着した構造の弾性
表面波機能素子及びこの機能素子を用いた電子装置が実
施例の１である。
【実施例２】特許請求の範囲の第１項において、ストリ
ップ状の半導体薄膜の両端に電極を設けた構造の弾性表
面波機能素子及びこの機能素子を用いた電子装置が実施
例の２である。この構造では、この両端の電極に電界を
印加することにより、弾性表面波の増幅を行うことがで
きる。
ップ状の半導体薄膜の両端に電極を設けた構造の弾性表
面波機能素子及びこの機能素子を用いた電子装置が実施
例の２である。この構造では、この両端の電極に電界を
印加することにより、弾性表面波の増幅を行うことがで
きる。
【実施例３】特許請求の範囲の第１項において、ストリ
ップ状の半導体薄膜を数分割し、分割した両端に電極を
設けた構造の弾性表面波機能素子及びこの機能素子を用
いた電子装置が実施例の３である。この分割電極の両端
に同一方向に電界を印加することにとり、弾性表面波の
増幅を行うことができる。
ップ状の半導体薄膜を数分割し、分割した両端に電極を
設けた構造の弾性表面波機能素子及びこの機能素子を用
いた電子装置が実施例の３である。この分割電極の両端
に同一方向に電界を印加することにとり、弾性表面波の
増幅を行うことができる。
【実施例４】特許請求の範囲の第１項において、ストリ
ップ状の半導体薄膜の上部に、図４のように、一様な電
極７を設け、この電極を取り出し電極８とした構造の弾
性表面波機能素子及びこの機能素子を用いた電子装置が
実施例の４である。この電極から非線形信号であるコン
ボリューション出力が取り出される。
ップ状の半導体薄膜の上部に、図４のように、一様な電
極７を設け、この電極を取り出し電極８とした構造の弾
性表面波機能素子及びこの機能素子を用いた電子装置が
実施例の４である。この電極から非線形信号であるコン
ボリューション出力が取り出される。
【実施例５】特許請求の範囲の第１項において、ストリ
ップ状の半導体薄膜の上部或いは下部にグレーティング
電極に交差し、かつ同一電位になるように配置した取り
出し電極からなる構造の弾性表面波機能素子及びこの機
能素子を用いた電子装置が実施例の５である。この場
合、図３の電極４を出力電極の一部として用いることに
よっても、コンボリューション出力が得られる。
ップ状の半導体薄膜の上部或いは下部にグレーティング
電極に交差し、かつ同一電位になるように配置した取り
出し電極からなる構造の弾性表面波機能素子及びこの機
能素子を用いた電子装置が実施例の５である。この場
合、図３の電極４を出力電極の一部として用いることに
よっても、コンボリューション出力が得られる。
【実施例６】特許請求の範囲の第１項から第５項におい
て、グレーティング電極の幅がほぼλ／６、その間隙が
ほぼλ／６の周期構造のグレーティングからなる薄膜構
造弾性表面波機能素子及びこの機能素子を用いた電子装
置が実施例の６である。
て、グレーティング電極の幅がほぼλ／６、その間隙が
ほぼλ／６の周期構造のグレーティングからなる薄膜構
造弾性表面波機能素子及びこの機能素子を用いた電子装
置が実施例の６である。
【実施例７】特許請求の範囲の第１項から第６項におい
て、図２、図３のような弾性表面波の伝搬路の幅Ｗと半
導体薄膜の幅ａとの比が、弾性表面波の電気的波動イン
ピーダンスと半導体薄膜の波動インピーダンスがほぼ同
一の値になるようその両者の幅の比ａ／Ｗが決められた
構造の弾性表面波機能素子及びこの機能素子を用いた電
子装置が実施例の７である。本特許においては、基板１
の上に直接半導体薄膜を蒸着した構造及び基板１と半導
体薄膜６との間に誘電体薄膜３を挟んだ構造の機能素子
のいずれも本特許に含まれる。また、取り出し電極７或
いは実施例５の取り出し電極４は、効率良くコンボルバ
出力を取り出すための電極であり、その他の取り出し電
極も本特許に含まれる。また、本特許に関するインピー
ダンス整合の基礎実験として、半導体の幅を変化させた
実験結果の一例を図５に示す。図の実線がａ／Ｗ＝０．
２の場合、点線がａ／Ｗ＝０．５の場合であり、０．２
の方がインピーダンス整合が取れており、良好な特性が
得られている。
て、図２、図３のような弾性表面波の伝搬路の幅Ｗと半
導体薄膜の幅ａとの比が、弾性表面波の電気的波動イン
ピーダンスと半導体薄膜の波動インピーダンスがほぼ同
一の値になるようその両者の幅の比ａ／Ｗが決められた
構造の弾性表面波機能素子及びこの機能素子を用いた電
子装置が実施例の７である。本特許においては、基板１
の上に直接半導体薄膜を蒸着した構造及び基板１と半導
体薄膜６との間に誘電体薄膜３を挟んだ構造の機能素子
のいずれも本特許に含まれる。また、取り出し電極７或
いは実施例５の取り出し電極４は、効率良くコンボルバ
出力を取り出すための電極であり、その他の取り出し電
極も本特許に含まれる。また、本特許に関するインピー
ダンス整合の基礎実験として、半導体の幅を変化させた
実験結果の一例を図５に示す。図の実線がａ／Ｗ＝０．
２の場合、点線がａ／Ｗ＝０．５の場合であり、０．２
の方がインピーダンス整合が取れており、良好な特性が
得られている。
【発明の効果】本発明の方法を用いることにより、低い
加速電圧で大きな利得の増幅器、及び高効率のコンボル
バなどの非線形機能素子が得られる。
加速電圧で大きな利得の増幅器、及び高効率のコンボル
バなどの非線形機能素子が得られる。
【図１】本発明の薄膜構造弾性表面波機能素子の俯瞰図
であり、この図は誘電体薄膜３の上に半導体薄膜を蒸着
した構造であるが、誘電体薄膜３を含まない構造も本特
許に含まれる。
であり、この図は誘電体薄膜３の上に半導体薄膜を蒸着
した構造であるが、誘電体薄膜３を含まない構造も本特
許に含まれる。
【図２】本発明のグレーティング電極の平面図である。
【図３】本発明の短絡電極をもつグレーティング電極の
平面図である。
平面図である。
【図４】半導体薄膜の上に一様な取り出し電極をもつ構
造の機能素子の断面図である。
造の機能素子の断面図である。
【図５】伝搬路の幅に対する半導体の幅の比、ａ／Ｗを
変化させた場合のコンボリューション出力の変化を示す
図である。
変化させた場合のコンボリューション出力の変化を示す
図である。
１…基板、２…グレーティング電極、３…誘電体薄膜、
４…共通電極、５…グレーティング電極、６…半導体薄
膜、７…一様な金属電極、８…コンボルバの取り出し電
極、９…コンボルバのアース電極、１０、１１…すだれ
状電極、
４…共通電極、５…グレーティング電極、６…半導体薄
膜、７…一様な金属電極、８…コンボルバの取り出し電
極、９…コンボルバのアース電極、１０、１１…すだれ
状電極、
Claims (7)
- 【請求項１】圧電性基板１或いは圧電性薄膜をもつ基板
１上を伝搬する弾性表面波の伝搬路上に、その幅が弾性
表面波の波長λより狭いグレーティング状の電極、或い
はグレーティング状の一方の電極が共通でその間に交差
したグレーティング状の電極を伝搬方向に直角で、伝搬
路の幅より広い幅で配置し、そのグレーティングの上部
或いは交差した電極の一部で、伝搬路の一部或いは伝搬
路から外れた部分に伝搬路に直角にストリップ状の半導
体薄膜を蒸着した構造の薄膜構造弾性表面波機能素子及
びこの機能素子を用いた電子装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲の第１項において、ストリ
ップ状の半導体薄膜の両端に電極を設けた構造の弾性表
面波機能素子及びこの機能素子を用いた電子装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲の第１項において、ストリ
ップ状の半導体薄膜を数分割し、分割した両端に電極を
設けた構造の弾性表面波機能素子及びこの機能素子を用
いた電子装置。 - 【請求項４】特許請求の範囲の第１項において、ストリ
ップ状の半導体薄膜の上部に一様な電極を設け、この電
極を取り出し電極の正電極とした構造の弾性表面波機能
素子及びこの機能素子を用いた電子装置。 - 【請求項５】特許請求の範囲の第１項において、ストリ
ップ状の半導体薄膜の上部或いは下部にグレーティング
電極に交差し、かつ同一電位になるように配置した取り
出し電極をもつ構造の弾性表面波機能素子及びこの機能
素子を用いた電子装置。 - 【請求項６】特許請求の範囲の第１項から第５項におい
て、グレーティン電極の幅がほぼλ／６その間隙がほぼ
λ／６からなる周期構造のグレーティングからなる薄膜
構造弾性表面波機能素子及びこの機能素子を用いた電子
装置。 - 【請求項７】特許請求の範囲の第１項から第６項におい
て、弾性表面波の伝搬路の幅Ｗと半導体薄膜の幅ａとの
比が、弾性表面波の電気的波動インピーダンスと半導体
薄膜の波動インピーダンスがほぼ同一の値になるように
その両者の幅の比ａ／Ｗが決められた構造の弾性表面波
機能素子及びそれを用いた電子装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9295695A JPH08250974A (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 薄膜構造弾性表面波機能素子及び電子装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9295695A JPH08250974A (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 薄膜構造弾性表面波機能素子及び電子装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08250974A true JPH08250974A (ja) | 1996-09-27 |
Family
ID=14068915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9295695A Pending JPH08250974A (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 薄膜構造弾性表面波機能素子及び電子装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08250974A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998004040A1 (fr) * | 1996-07-19 | 1998-01-29 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Dispositif de traitement des ondes acoustiques de surface |
-
1995
- 1995-03-13 JP JP9295695A patent/JPH08250974A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998004040A1 (fr) * | 1996-07-19 | 1998-01-29 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Dispositif de traitement des ondes acoustiques de surface |
| US6194808B1 (en) | 1996-07-19 | 2001-02-27 | Kazuhiko Yamanouchi | Surface acoustic wave functional device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4628222A (en) | Protection of saw devices comprising metallized regions on dielectric substrates | |
| CA1177126A (en) | Piezoelectric elastic-wave convolver device | |
| US4365216A (en) | Surface-acoustic-wave device | |
| JPH08307203A (ja) | 半導体薄膜構造弾性表面波機能素子及び電子装置 | |
| JPH0590894A (ja) | 圧電フイルタ | |
| JP3172101B2 (ja) | 弾性表面波コンボルバ | |
| JPH0119761B2 (ja) | ||
| JP3194784B2 (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JP3778551B2 (ja) | マイクロ波移相器 | |
| JPH07170111A (ja) | 静磁波装置 | |
| JPH054848B2 (ja) | ||
| JPH09162697A (ja) | 弾性表面波コンボルバ | |
| JPH02198211A (ja) | 表面弾性波共振子 | |
| US20020030564A1 (en) | Die layout for SAW devices and associated methods | |
| JP3189397B2 (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JP2001244776A (ja) | 弾性表面波フィルタ | |
| JP2625520B2 (ja) | 弾性表面波コンボルバの製造方法 | |
| JPH0621755A (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JPH088680A (ja) | 弾性表面波一方向性変換器及び電子装置 | |
| JPH01206710A (ja) | マイクロ波集積回路 | |
| JPH07130762A (ja) | マルチフィンガー型電界効果トランジスタ | |
| JPH0460367B2 (ja) | ||
| JP2534041B2 (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JPH0374920A (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JPH0478212A (ja) | 弾性表面波フィルタの電極構造 |