JPH1065488A - 弾性表面波基板 - Google Patents
弾性表面波基板Info
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- JPH1065488A JPH1065488A JP25077796A JP25077796A JPH1065488A JP H1065488 A JPH1065488 A JP H1065488A JP 25077796 A JP25077796 A JP 25077796A JP 25077796 A JP25077796 A JP 25077796A JP H1065488 A JPH1065488 A JP H1065488A
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- Japan
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- acoustic wave
- surface acoustic
- substrates
- single crystal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本特許は、大きな圧電性をもつポタジューム
ナイオベートを弾性表面波基板、及び擬似弾性表面波基
板、及び弾性波変換器に用いることにより、高効率に電
気信号を弾性表面波に変換すると共に、弾性表面波を電
気信号に変換する素子を得ることにより、広い帯域をも
つフィルタ、弾性表面波の非線形効果を用いた高効率の
コンボルバなどを得ることを目的としている。特に、ポ
タジュームナイオベート単結晶の異方性を用いて、大き
な電気機械結合係数をもつカット面、及び伝搬方向につ
いて検討し、Ｋ２＝０．５の値を得ている。 【構成】ポタジュームナイオベート単結晶基板上に作製
された“すだれ状電極”弾性表面波素子、及び圧電効果
を用いた一方向性変換が主な構成である。
ナイオベートを弾性表面波基板、及び擬似弾性表面波基
板、及び弾性波変換器に用いることにより、高効率に電
気信号を弾性表面波に変換すると共に、弾性表面波を電
気信号に変換する素子を得ることにより、広い帯域をも
つフィルタ、弾性表面波の非線形効果を用いた高効率の
コンボルバなどを得ることを目的としている。特に、ポ
タジュームナイオベート単結晶の異方性を用いて、大き
な電気機械結合係数をもつカット面、及び伝搬方向につ
いて検討し、Ｋ２＝０．５の値を得ている。 【構成】ポタジュームナイオベート単結晶基板上に作製
された“すだれ状電極”弾性表面波素子、及び圧電効果
を用いた一方向性変換が主な構成である。
Description
【産業上の利用分野】 本特許はポタジュームナイオベ
ート単結晶及び薄膜を用いた大きな電気機械結合係数を
もつ弾性表面波基板、及び擬似弾性表面波基板、及び弾
性波変換器に関する。
ート単結晶及び薄膜を用いた大きな電気機械結合係数を
もつ弾性表面波基板、及び擬似弾性表面波基板、及び弾
性波変換器に関する。
【従来技術】 圧電性の基板表面にインターディジタル
変換器を用いて弾性表面波を励振・受信するデバイスで
は、大きな電気機械結合係数の基板が要求されている。
また、圧電性単結晶、及び圧電性薄膜を用いた弾性波変
換器では、大きな電気機械結合係数をもつ変換器が要求
されている。
変換器を用いて弾性表面波を励振・受信するデバイスで
は、大きな電気機械結合係数の基板が要求されている。
また、圧電性単結晶、及び圧電性薄膜を用いた弾性波変
換器では、大きな電気機械結合係数をもつ変換器が要求
されている。
【発明が解決しようとする課題】 これまでは、大きな
圧電定数をもつニオブ酸リチュウム単結晶が用いられて
いるが、更に大きな圧電定数をもつ単結晶、及び薄膜が
得られるならば、高性能機能素子が得られる。
圧電定数をもつニオブ酸リチュウム単結晶が用いられて
いるが、更に大きな圧電定数をもつ単結晶、及び薄膜が
得られるならば、高性能機能素子が得られる。
【課題を解決するための手段】 本特許では、ニオブ酸
リチュウム単結晶より大きな圧電定数をもつポタジュー
ムナイオベート（ＫＮｂＯ３）単結晶、及び薄膜を用い
た弾性表面波基板、及び弾性波変換器に関するものであ
り、高性能の弾性表面波機能素子、及び弾性波機能素子
を得ること目的としている。。また、ポタジュームナイ
オベート単結晶上を伝搬する擬似弾性表面波を用いるこ
とにより、更に大きな電気機械結合係数の基板が得られ
ることに関する特許である。
リチュウム単結晶より大きな圧電定数をもつポタジュー
ムナイオベート（ＫＮｂＯ３）単結晶、及び薄膜を用い
た弾性表面波基板、及び弾性波変換器に関するものであ
り、高性能の弾性表面波機能素子、及び弾性波機能素子
を得ること目的としている。。また、ポタジュームナイ
オベート単結晶上を伝搬する擬似弾性表面波を用いるこ
とにより、更に大きな電気機械結合係数の基板が得られ
ることに関する特許である。
【実施例１】ポタジュームナイオベート（ＫＮｂＯ３）
単結晶を用いた弾性表面波基板、及び擬似弾性表面波基
板、及びこの単結晶を用いた圧電性弾性波変換器、及び
これらの基板、及び変換器を用いた電子装置が、実施例
の１である。
単結晶を用いた弾性表面波基板、及び擬似弾性表面波基
板、及びこの単結晶を用いた圧電性弾性波変換器、及び
これらの基板、及び変換器を用いた電子装置が、実施例
の１である。
【実施例２】特許請求の範囲第１項において、ポタジュ
ームナイオベート（ＫＮｂＯ３）単結晶の回転Ｙカット
Ｘ伝搬弾性表面波基板において、ポタジュームナイオベ
ート（ＫＮｂＯ３）単結晶のＹ−面を０度カット面とし
て、０度から１８０度迄の範囲のカット面の弾性表面波
基板、及び伝搬方向がＸ軸から±２０度の範囲にある弾
性表面波基板及びこの基板を用いた電子装置が実施例の
２である。
ームナイオベート（ＫＮｂＯ３）単結晶の回転Ｙカット
Ｘ伝搬弾性表面波基板において、ポタジュームナイオベ
ート（ＫＮｂＯ３）単結晶のＹ−面を０度カット面とし
て、０度から１８０度迄の範囲のカット面の弾性表面波
基板、及び伝搬方向がＸ軸から±２０度の範囲にある弾
性表面波基板及びこの基板を用いた電子装置が実施例の
２である。
【実施例３】特許請求の範囲第１項、第２項において、
これらの基板上に作製された短絡或いは開放型の浮き電
極をもつ一方向性弾性表面波電極をもつ基板或いはグル
ープ型の一方向性弾性表面波電極をもつ基板、及びこの
基板を用いた電子装置が、実施例の３である。
これらの基板上に作製された短絡或いは開放型の浮き電
極をもつ一方向性弾性表面波電極をもつ基板或いはグル
ープ型の一方向性弾性表面波電極をもつ基板、及びこの
基板を用いた電子装置が、実施例の３である。
【実施例４】特許請求の範囲第１項、第２項、第３項に
おいて、ポタジュームナイオベート基板上に作製された
半導体薄膜をもつ弾性表面波基板、及び擬似弾性表面波
基板、及びこれらの基板を用いた電子装置が実施例の４
である。
おいて、ポタジュームナイオベート基板上に作製された
半導体薄膜をもつ弾性表面波基板、及び擬似弾性表面波
基板、及びこれらの基板を用いた電子装置が実施例の４
である。
【実施例５】基板上に作製されたポタジュームナイオベ
ート（ＫＮｂＯ３）圧電性薄膜を用いた弾性表面波基
板、及び擬似弾性表面波基板、及びこの薄膜を用いた圧
電性弾性波変換器、及びこれらの基板、及び変換器を用
いた用いた電子装置が実施例の５である。
ート（ＫＮｂＯ３）圧電性薄膜を用いた弾性表面波基
板、及び擬似弾性表面波基板、及びこの薄膜を用いた圧
電性弾性波変換器、及びこれらの基板、及び変換器を用
いた用いた電子装置が実施例の５である。
【実施例６】特許請求の範囲第５項において、基板とし
て、サファイヤ、水晶、熔融石英、シリコン半導体、Ｉ
ｎＰ，ＩｎＡｓ，ＩｎＳｂを用いた弾性表面波基板、擬
似弾性表面波基板、及びポタジュームナイオベート薄膜
とこれらの基板との間に薄膜をもつ弾性表面波基板、及
び擬似弾性表面波基板、及びこれらの基板を用いた電子
装置が実施例の６である。
て、サファイヤ、水晶、熔融石英、シリコン半導体、Ｉ
ｎＰ，ＩｎＡｓ，ＩｎＳｂを用いた弾性表面波基板、擬
似弾性表面波基板、及びポタジュームナイオベート薄膜
とこれらの基板との間に薄膜をもつ弾性表面波基板、及
び擬似弾性表面波基板、及びこれらの基板を用いた電子
装置が実施例の６である。
【実施例７】特許請求の薄膜第１項から第６項におい
て、これらの基板を用いた非線形機能素子、及び弾性表
面波コンボルバ、及びこれらの基板を用いた電子装置が
実施例の７である。
て、これらの基板を用いた非線形機能素子、及び弾性表
面波コンボルバ、及びこれらの基板を用いた電子装置が
実施例の７である。
【実施例８】特許請求の範囲第１項から第５項におい
て、これらの基板に熔融石英膜を付着させた弾性表面波
基板、及び擬似弾性表面波基板、及びこれらの基板を用
いた電子装置が実施例の８である。ポタジュームナイオ
ベート（ＫＮｂＯ３単結晶の回転ＹカットＸ伝搬弾性表
面波基板において、ポタジュームナイオベート（ＫＮｂ
Ｏ３）単結晶のＹ−面を０度カット面として、６０度回
転した面上Ｘ−軸伝搬の弾性表面波の基板表面を開放、
及び基板表面を短絡した場合の深さ方向の振幅特性を図
１及び図２に示す。図から深さ１．５波長以内に振幅が
集中した弾性表面波になっていることがが判る。ポタジ
ュームナイオベート（ＫＮｂＯ３）単結晶の回転Ｙカッ
トＸ伝搬弾性表面波基板において、ポタジュームナイオ
ベート（ＫＮｂＯ３）単結晶のＹ−面を０度カット面と
して、０度面から１８０度面まで回転した、Ｘ−軸伝搬
の弾性表面波の表面開放の場合の伝搬速度Ｖｆ、表面短
絡の場合の伝搬速度Ｖｓを図３に示す。また、図３から
計算される電気機械結合係数Ｋ２（＝２（Ｖｆ−Ｖｓ）
／Ｖｆ）を図４にに示す。図４から非常に大きな電気機
械結合係数が得られることが判る。
て、これらの基板に熔融石英膜を付着させた弾性表面波
基板、及び擬似弾性表面波基板、及びこれらの基板を用
いた電子装置が実施例の８である。ポタジュームナイオ
ベート（ＫＮｂＯ３単結晶の回転ＹカットＸ伝搬弾性表
面波基板において、ポタジュームナイオベート（ＫＮｂ
Ｏ３）単結晶のＹ−面を０度カット面として、６０度回
転した面上Ｘ−軸伝搬の弾性表面波の基板表面を開放、
及び基板表面を短絡した場合の深さ方向の振幅特性を図
１及び図２に示す。図から深さ１．５波長以内に振幅が
集中した弾性表面波になっていることがが判る。ポタジ
ュームナイオベート（ＫＮｂＯ３）単結晶の回転Ｙカッ
トＸ伝搬弾性表面波基板において、ポタジュームナイオ
ベート（ＫＮｂＯ３）単結晶のＹ−面を０度カット面と
して、０度面から１８０度面まで回転した、Ｘ−軸伝搬
の弾性表面波の表面開放の場合の伝搬速度Ｖｆ、表面短
絡の場合の伝搬速度Ｖｓを図３に示す。また、図３から
計算される電気機械結合係数Ｋ２（＝２（Ｖｆ−Ｖｓ）
／Ｖｆ）を図４にに示す。図４から非常に大きな電気機
械結合係数が得られることが判る。
【発明の効果】 非常にに大きな圧電性をもつポタジュ
ームナイオベートを弾性表面波基板として用いることに
より、効率の良い弾性表面波変換器が得られると共に、
帯域の広いフィルタが得られる。また、大きな非線形を
もつ基板であることから、効率の良いコンボルバが得ら
れる。
ームナイオベートを弾性表面波基板として用いることに
より、効率の良い弾性表面波変換器が得られると共に、
帯域の広いフィルタが得られる。また、大きな非線形を
もつ基板であることから、効率の良いコンボルバが得ら
れる。
【図１】回転Ｙ板の６０度カット面、Ｘ−軸方向伝搬基
板の表面開放の場合の弾性表面波の深さ方向の振幅分布
を示す図である。
板の表面開放の場合の弾性表面波の深さ方向の振幅分布
を示す図である。
【図２】回転Ｙ板の６０度カット面、Ｘ−軸方向伝搬基
板の表面短絡の場合の弾性表面波の深さ方向の振幅分布
を示す図である。
板の表面短絡の場合の弾性表面波の深さ方向の振幅分布
を示す図である。
【図３】回転Ｙ板、Ｘ−軸伝搬の弾性表面波の伝搬速度
を示す図である。
を示す図である。
【図４】回転Ｙ板、Ｘ−軸伝搬の弾性表面波の電気機械
結合係数を示す図である。
結合係数を示す図である。
１…波長で規格化した深さ方向、２…振幅分布、３…波
長で規格化した深さ方向、４…振幅分布、５…回転Ｙ板
のＹカット面から１８０度までのカット面の角度、６…
伝搬速度、７…表面短絡の速度、８表面開放の速度、９
…回転Ｙ板のＹカット面から１８０度まで回転した場合
のカット面の角度、１０…電気機械結合係数、
長で規格化した深さ方向、４…振幅分布、５…回転Ｙ板
のＹカット面から１８０度までのカット面の角度、６…
伝搬速度、７…表面短絡の速度、８表面開放の速度、９
…回転Ｙ板のＹカット面から１８０度まで回転した場合
のカット面の角度、１０…電気機械結合係数、
Claims (8)
- 【請求項１】ポタジュームナイオベート（ＫＮｂＯ３）
単結晶を用いた弾性表面波基板、及び擬似弾性表面波基
板、及びこの単結晶を用いた圧電性変換器、及びこれら
の基板、及び変換器を用いた用いた電子装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、ポタジュ
ームナイオベート（ＫＮｂＯ３）単結晶の回転Ｙカット
Ｘ伝搬弾性表面波基板において、ポタジュームナイオベ
ート（ＫＮｂＯ３）単結晶のＹ−面を０度カット面とし
て、０度から１８０度迄の範囲のカット面のＸ−軸伝搬
の弾性表面波基板、及び伝搬方向がＸ軸から±２０度の
範囲にある弾性表面波基板及びこの基板を用いた電子装
置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項、第２項において、
これらの基板上に作製された短絡或いは開放型の浮き電
極をもつ一方向性弾性表面波電極をもつ基板或いはグル
ープ型の一方向性弾性表面波電極をもつ基板、及びこの
基板を用いた電子装置。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項、第２項、第３項に
おいて、ポタジュームナイオベート基板上に作製された
半導体薄膜をもつ弾性表面波基板、及び擬似弾性表面波
基板、及びこれらの基板を用いた電子装置。 - 【請求項５】基板上に作製されたポタジュームナイオベ
ート（ＫＮｂＯ３）圧電性薄膜を用いた弾性表面波基板
及び擬似弾性表面波基板、及びこの薄膜を用いた圧電性
弾性波変換器、及びこれらの基板、及び変換器を用いた
電子装置。 - 【請求項６】特許請求の範囲第５項において、基板とし
て、サファイヤ、水晶、熔融石英、シリコン半導体、Ｉ
ｎＰ，ＩｎＡｓ，ＩｎＳｂを用いた弾性表面波基板、擬
似弾性表面波基板、及びポタジュームナイオベート薄膜
とこれらの基板との間に薄膜をもつ弾性表面波基板、及
び擬似弾性表面波基板、及びこれらの基板を用いた電子
装置。 - 【請求項７】特許請求の薄膜第１項から第６項におい
て、これらの基板を用いた非線形機能素子、及び弾性表
面波コンボルバ、及びこれらの基板を用いた電子装置。 - 【請求項８】特許請求の範囲第１項から第５項におい
て、これらの基板に熔融石英膜を付着させた弾性表面波
基板、及び擬似弾性表面波基板、及びこれらの基板を用
いた電子装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25077796A JP3735759B2 (ja) | 1996-08-17 | 1996-08-17 | 弾性表面波基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25077796A JP3735759B2 (ja) | 1996-08-17 | 1996-08-17 | 弾性表面波基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1065488A true JPH1065488A (ja) | 1998-03-06 |
| JP3735759B2 JP3735759B2 (ja) | 2006-01-18 |
Family
ID=17212896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25077796A Expired - Fee Related JP3735759B2 (ja) | 1996-08-17 | 1996-08-17 | 弾性表面波基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3735759B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000278084A (ja) * | 1999-03-24 | 2000-10-06 | Yamaha Corp | 弾性表面波素子 |
| US6538359B1 (en) | 1999-03-24 | 2003-03-25 | Yamaha Corporation | Surface acoustic wave device |
| US6720846B2 (en) | 2001-03-21 | 2004-04-13 | Seiko Epson Corporation | Surface acoustic wave device with KNb03 piezoelectric thin film, frequency filter, oscillator, electronic circuit, and electronic apparatus |
| EP1708289A2 (en) | 2005-03-29 | 2006-10-04 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric film laminate and method of manufacturing the same, surface acoustic wave device, frequency filter, oscillator, electronic circuit, and electronic instrument |
| US7258742B2 (en) | 2003-03-26 | 2007-08-21 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing potassium niobate single crystal thin film, surface acoustic wave element, frequency filter, frequency oscillator, electronic circuit, and electronic apparatus |
| US7482736B2 (en) | 2005-12-06 | 2009-01-27 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric laminate, surface acoustic wave device, thin-film piezoelectric resonator, and piezoelectric actuator |
| JP2009038602A (ja) * | 2007-08-01 | 2009-02-19 | Fujitsu Media Devices Products Kk | 弾性表面波デバイスおよび弾性表面波フィルタ |
-
1996
- 1996-08-17 JP JP25077796A patent/JP3735759B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000278084A (ja) * | 1999-03-24 | 2000-10-06 | Yamaha Corp | 弾性表面波素子 |
| US6538359B1 (en) | 1999-03-24 | 2003-03-25 | Yamaha Corporation | Surface acoustic wave device |
| US6720846B2 (en) | 2001-03-21 | 2004-04-13 | Seiko Epson Corporation | Surface acoustic wave device with KNb03 piezoelectric thin film, frequency filter, oscillator, electronic circuit, and electronic apparatus |
| US7258742B2 (en) | 2003-03-26 | 2007-08-21 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing potassium niobate single crystal thin film, surface acoustic wave element, frequency filter, frequency oscillator, electronic circuit, and electronic apparatus |
| EP1708289A2 (en) | 2005-03-29 | 2006-10-04 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric film laminate and method of manufacturing the same, surface acoustic wave device, frequency filter, oscillator, electronic circuit, and electronic instrument |
| US7601387B2 (en) | 2005-03-29 | 2009-10-13 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric film laminate and method of manufacturing the same |
| US7482736B2 (en) | 2005-12-06 | 2009-01-27 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric laminate, surface acoustic wave device, thin-film piezoelectric resonator, and piezoelectric actuator |
| US9148116B2 (en) | 2005-12-06 | 2015-09-29 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric laminate, surface acoustic wave device, thin-film piezoelectric resonator, and piezoelectric actuator |
| US9431597B2 (en) | 2005-12-06 | 2016-08-30 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric laminate, surface acoustic wave device, thin-film piezoelectric resonator, and piezoelectric actuator |
| JP2009038602A (ja) * | 2007-08-01 | 2009-02-19 | Fujitsu Media Devices Products Kk | 弾性表面波デバイスおよび弾性表面波フィルタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3735759B2 (ja) | 2006-01-18 |
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