JPS595722A - 酸化亜鉛薄膜の電極構造 - Google Patents
酸化亜鉛薄膜の電極構造Info
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- JPS595722A JPS595722A JP11444782A JP11444782A JPS595722A JP S595722 A JPS595722 A JP S595722A JP 11444782 A JP11444782 A JP 11444782A JP 11444782 A JP11444782 A JP 11444782A JP S595722 A JPS595722 A JP S595722A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
- H03H9/13—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials
- H03H9/131—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials consisting of a multilayered structure
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- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は安定な特性を示す酸化亜鉛薄膜の電極構造に
関する。
関する。
酸化亜鉛薄膜は弾性表面波装置、音叉振動子、音片振動
子などの圧電体として使用されている。
子などの圧電体として使用されている。
この酸化亜鉛薄膜の使用例を音叉振動子にもとづいて説
明する。
明する。
第１図は音叉振動子の一例を示す側面図である８図にお
いて、１は音叉振動子の本体、２．３はこの本体１の脚
部を示し、脚部２．３の側壁２ａ 。
いて、１は音叉振動子の本体、２．３はこの本体１の脚
部を示し、脚部２．３の側壁２ａ 。
３ａには酸化亜鉛源ＩＩ ４．５が形成されている。
この酸化亜鉛薄膜４．５は真空蒸着法、スパッタリング
法、イオンブレーティング法などにより形成される。６
．７は酸化亜鉛薄膜４．５の上に形成されたへρ電極を
示す。
法、イオンブレーティング法などにより形成される。６
．７は酸化亜鉛薄膜４．５の上に形成されたへρ電極を
示す。
このＡｊ２電極６．７は安価でボンディングができるこ
とから選ばれたもので、電子ビーム蒸着法などにより３
０００〜１００００Ａの膜厚の範囲で形成される。
とから選ばれたもので、電子ビーム蒸着法などにより３
０００〜１００００Ａの膜厚の範囲で形成される。
しかしながら、上記したような酸化亜鉛薄膜の電極構造
では次のような欠点が見られる。つまり、へρ電極その
ものが高い親和性を示すため、酸化亜鉛薄膜中にＡβが
拡散し、電気的特性が劣化するという欠点がある。すな
わち、２価の半導体である酸化亜鉛に３価であるＡβが
拡散することによって酸化亜鉛１膜の電気的特性、たと
えば振動周波数を大きく変化させるという現象が認めら
れた。また高温負荷寿命試験を行うと、さらに上記した
現象が促進され、電気的特性の劣化が一層大きなものと
なった。
では次のような欠点が見られる。つまり、へρ電極その
ものが高い親和性を示すため、酸化亜鉛薄膜中にＡβが
拡散し、電気的特性が劣化するという欠点がある。すな
わち、２価の半導体である酸化亜鉛に３価であるＡβが
拡散することによって酸化亜鉛１膜の電気的特性、たと
えば振動周波数を大きく変化させるという現象が認めら
れた。また高温負荷寿命試験を行うと、さらに上記した
現象が促進され、電気的特性の劣化が一層大きなものと
なった。
したがって、酸化亜鉛薄膜を形成するに当っては、電極
を含めた構成全体について考慮する必要があり、従来の
電極構成にさらに改良を施さなければならなかった。
を含めた構成全体について考慮する必要があり、従来の
電極構成にさらに改良を施さなければならなかった。
こ゛の発明はかかる背景からなされたものであり、安定
な特性を示す酸化亜鉛薄膜の電極構造を提供することを
目的どする。
な特性を示す酸化亜鉛薄膜の電極構造を提供することを
目的どする。
以下この発明を実施例にもとづいて詳細に説明する。
第２図はこの発明にかかる酸化亜鉛薄膜の電極構造を音
叉振動子に適用した例を示す側面図である。
叉振動子に適用した例を示す側面図である。
１１はエリンバなどからなる金属音叉、１２は酸化亜鉛
薄膜、１３は Ｔａ一層、１４は電極である。このうち
Ｔａ・層１３は電子ビーム法、スパッタリング法、イ
オンビーム法、抵抗加熱蒸着法などによって形成される
。
薄膜、１３は Ｔａ一層、１４は電極である。このうち
Ｔａ・層１３は電子ビーム法、スパッタリング法、イ
オンビーム法、抵抗加熱蒸着法などによって形成される
。
第３図は屈曲振動モードの音片振動子にこの発明にかか
る酸化亜鉛薄膜の電極構造を適用した例を示した斜視図
である。
る酸化亜鉛薄膜の電極構造を適用した例を示した斜視図
である。
図において、２１は振動子本体を示し、振動子２２とこ
れを支持部２４で支持している枠体２３から構成されて
いる。２５は酸化亜鉛薄膜で振動子２２の表面に形成さ
れている。２６は酸化亜鉛薄膜２５の上に形成されたＴ
ａ層、２７はＴａ層２６の上に形成されたへρ電極であ
る。
れを支持部２４で支持している枠体２３から構成されて
いる。２５は酸化亜鉛薄膜で振動子２２の表面に形成さ
れている。２６は酸化亜鉛薄膜２５の上に形成されたＴ
ａ層、２７はＴａ層２６の上に形成されたへρ電極であ
る。
第４図は同じくこの発明を他の屈曲振動モードの振動子
に適用した例の側面図である。
に適用した例の側面図である。
図において、３１はセラミクス、プラスチック、ゴムな
どの基板、この基板３１表面には、Ａρ電極第５図は同
じくこの発明を拡がり振動モードの振動子に適用した例
を示す側面図である。
どの基板、この基板３１表面には、Ａρ電極第５図は同
じくこの発明を拡がり振動モードの振動子に適用した例
を示す側面図である。
図において、４１は酸化亜鉛薄膜、４２は酸化亜鉛薄膜
４１の両面に形成されたＴａ層、４３は１８層４２の上
に形成されたへρ電極である。
４１の両面に形成されたＴａ層、４３は１８層４２の上
に形成されたへρ電極である。
第６図は同じくこの発明を厚み振動モードの振動子に適
用した例を示す側面図である。
用した例を示す側面図である。
図において、５１は３ｉ、５ｉ０２などからなる基板、
基板５１の上には／ｌ電極５２．１８層５３が順次形成
されている。さらに１８層５３の上には酸化亜鉛薄膜５
４が形成されている。この酸化亜鉛薄膜５４が形成され
ている位置に相当する基板５１には空部５１ａが形成さ
れている。酸化亜鉛薄膜５４の−ＬにはＴａ層５５、お
よびＡり電極５６が順次積層して形成されている。
基板５１の上には／ｌ電極５２．１８層５３が順次形成
されている。さらに１８層５３の上には酸化亜鉛薄膜５
４が形成されている。この酸化亜鉛薄膜５４が形成され
ている位置に相当する基板５１には空部５１ａが形成さ
れている。酸化亜鉛薄膜５４の−ＬにはＴａ層５５、お
よびＡり電極５６が順次積層して形成されている。
次に具体的な実施例として、第２図に示した音叉振動子
についてこの発明にかかる酸化亜鉛薄膜の電極構造を適
用した例を説明する。
についてこの発明にかかる酸化亜鉛薄膜の電極構造を適
用した例を説明する。
第２図を参照して説明すれば、振動子１１の上にスパッ
タリング法により酸化亜鉛薄ｒｆＡ１２を形成し、その
上にＴａ層１３を電子ビームにより １５０Ａの厚みに
形成し、さらにその上に厚みが１μからなるＡρ電極１
４を電子ビーム法により形成した。このようにして振動
周波数３２Ｋｌ−１ｚの振動子を作成した。
タリング法により酸化亜鉛薄ｒｆＡ１２を形成し、その
上にＴａ層１３を電子ビームにより １５０Ａの厚みに
形成し、さらにその上に厚みが１μからなるＡρ電極１
４を電子ビーム法により形成した。このようにして振動
周波数３２Ｋｌ−１ｚの振動子を作成した。
この振動子に直流電圧２０Ｖを印加し、１２０℃の温度
に １００００時間放置した。このときの振動周波数の
経時変化特性を試料数２０個につい−Ｃ測定したところ
第７図に示すような結果が得られた。図中実線はこの実
施例によるものである。また破線は従来例のへρ電極の
みからなるものについて、同様にして測定した結果を示
したものである。この振動周波数の経時変化特性（ΔＦ
／Ｆｏ）は次式より求めた。
に １００００時間放置した。このときの振動周波数の
経時変化特性を試料数２０個につい−Ｃ測定したところ
第７図に示すような結果が得られた。図中実線はこの実
施例によるものである。また破線は従来例のへρ電極の
みからなるものについて、同様にして測定した結果を示
したものである。この振動周波数の経時変化特性（ΔＦ
／Ｆｏ）は次式より求めた。
また、直列共振抵抗（Ｒｏ ）および並列共振抵抗（Ｒ
ａ ）についてもそれぞれ同様に測定し、その結果を第
８図、第９図にそれぞれ示した。
ａ ）についてもそれぞれ同様に測定し、その結果を第
８図、第９図にそれぞれ示した。
第１図〜第９図から明らかなように、この発明にかかる
ものは、従来例にくらべて、振動周波数の経時変化が小
さく、またＲｏの経時変化が小さく、さらにＲａの経時
変化も小さいなどの効果が得られている。
ものは、従来例にくらべて、振動周波数の経時変化が小
さく、またＲｏの経時変化が小さく、さらにＲａの経時
変化も小さいなどの効果が得られている。
ここで、Ｒｏ 、Ｒａを測定したのは次のような理由に
よる。
よる。
まず、酸化亜鉛薄膜についてその等両回路を示せば第１
０図のようになる。図中、Ｃｄは並列容量を示し、酸化
亜鉛薄膜をコンデンサとして考えた場合の静電容量に近
い値である。Ｒｏは直列共振抵抗、Ｃｏは等価容量、Ｌ
ｏは等価インダクタンスである。
０図のようになる。図中、Ｃｄは並列容量を示し、酸化
亜鉛薄膜をコンデンサとして考えた場合の静電容量に近
い値である。Ｒｏは直列共振抵抗、Ｃｏは等価容量、Ｌ
ｏは等価インダクタンスである。
またＲ ａは近似的に次式より求められるものである。
の関係から、直列共振周波数（ｆｏ）に対応し、このＲ
ｏが大ぎくなれば発振に大きな増幅度が必要となり、発
振条件の低下をもたらすことになることが伺える。
ｏが大ぎくなれば発振に大きな増幅度が必要となり、発
振条件の低下をもたらすことになることが伺える。
またＲａは同じく第１１図に示したインピーダンスと周
波数の関係から、反共振周波数（ｆａ）に対応し、この
Ｒａが小さくなれば発振に十分な位相変化がとれず、こ
れもまた発振条件の低下をもたらすことになる。
波数の関係から、反共振周波数（ｆａ）に対応し、この
Ｒａが小さくなれば発振に十分な位相変化がとれず、こ
れもまた発振条件の低下をもたらすことになる。
第８図、第９図から明らかなように、この発明の実施例
によれば、従来例のへρ電極のものにくらべ、Ｒｏ 、
Ｒａの経時変化が小さく、このことからこの発明にかか
る酸化亜鉛薄膜の電極構造は安定な電気的特性を有する
とともに、高温負荷寿命試験に対しても安定した特性を
示すものであると理解することができ、安定した発振を
期待することができるか否かの目安とする。
によれば、従来例のへρ電極のものにくらべ、Ｒｏ 、
Ｒａの経時変化が小さく、このことからこの発明にかか
る酸化亜鉛薄膜の電極構造は安定な電気的特性を有する
とともに、高温負荷寿命試験に対しても安定した特性を
示すものであると理解することができ、安定した発振を
期待することができるか否かの目安とする。
以上この発明によれば、酸化並鉛薄膜とへρ電極との間
にＡβの拡散防止層としてＴａ層を介在させたものであ
り、従来のものにくらべて実用上十分な特性を示ず酸化
亜鉛ｔｓｉを提供することができる。特にこの発明によ
れば、高温負荷寿命試験に対してＲｏ 、Ｒａの変化が
小さく、周波数変化が少ないなど信頼性の高い酸化亜鉛
薄膜が得られる。
にＡβの拡散防止層としてＴａ層を介在させたものであ
り、従来のものにくらべて実用上十分な特性を示ず酸化
亜鉛ｔｓｉを提供することができる。特にこの発明によ
れば、高温負荷寿命試験に対してＲｏ 、Ｒａの変化が
小さく、周波数変化が少ないなど信頼性の高い酸化亜鉛
薄膜が得られる。
第１図は音叉振動子の一例を示（側面図、第２図は音叉
振動子にこの発明にかかる酸化亜鉛薄膜の電極構造を適
用した例を示す側面図、第３図は音片振動子にこの発明
にかかる酸化亜鉛薄膜の電極構造を適用した例の斜視図
、第４図〜第６図は同じくこの発明にかかる酸化亜鉛薄
膜の電極構造を各振動子に適用した例の側面図、第７図
はこの発明の具体的実施例にもとづく振動周波数の経時
変化特性図、第８図は同じ＜Ｒｏの経時変化特性図、第
９図は同じ＜Ｒａの経時変化特性図、第１０図は酸化亜
鉛薄膜の等両回略図、第１１図はインピーダンスと周波
数の関係特性図ぐある。 １１・・・・・・基板、１２・・・・・・酸化亜鉛薄膜
、１３・・・・・・ｌ”ａ層、１４・・・・・・Ａρ電
極。 特 許 出 願 人 株式会社村田製作所 １０ 第４ 図 帖５図 弔乙肥 Ｔ／ｆｆ５（／ｆσｑリ ア’ｌＮ５（ｆ−１を層り
振動子にこの発明にかかる酸化亜鉛薄膜の電極構造を適
用した例を示す側面図、第３図は音片振動子にこの発明
にかかる酸化亜鉛薄膜の電極構造を適用した例の斜視図
、第４図〜第６図は同じくこの発明にかかる酸化亜鉛薄
膜の電極構造を各振動子に適用した例の側面図、第７図
はこの発明の具体的実施例にもとづく振動周波数の経時
変化特性図、第８図は同じ＜Ｒｏの経時変化特性図、第
９図は同じ＜Ｒａの経時変化特性図、第１０図は酸化亜
鉛薄膜の等両回略図、第１１図はインピーダンスと周波
数の関係特性図ぐある。 １１・・・・・・基板、１２・・・・・・酸化亜鉛薄膜
、１３・・・・・・ｌ”ａ層、１４・・・・・・Ａρ電
極。 特 許 出 願 人 株式会社村田製作所 １０ 第４ 図 帖５図 弔乙肥 Ｔ／ｆｆ５（／ｆσｑリ ア’ｌＮ５（ｆ−１を層り
Claims (1)
- 酸化亜鉛薄膜表面とへβ電極との間にＴａ層を介在させ
たことを特徴とする酸化亜鉛薄膜の電極構造。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11444782A JPS595722A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 酸化亜鉛薄膜の電極構造 |
| US06/509,028 US4445066A (en) | 1982-06-30 | 1983-06-29 | Electrode structure for a zinc oxide thin film transducer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11444782A JPS595722A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 酸化亜鉛薄膜の電極構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS595722A true JPS595722A (ja) | 1984-01-12 |
| JPH0115207B2 JPH0115207B2 (ja) | 1989-03-16 |
Family
ID=14637956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11444782A Granted JPS595722A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 酸化亜鉛薄膜の電極構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS595722A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0860943B1 (en) * | 1997-02-20 | 2003-05-07 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device |
| US7280180B2 (en) | 2002-03-19 | 2007-10-09 | Lg.Philips Lcd Co., Ltd. | Liquid crystal display panel with first and second dummy UV sealants and method for fabricating the same |
-
1982
- 1982-06-30 JP JP11444782A patent/JPS595722A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0860943B1 (en) * | 1997-02-20 | 2003-05-07 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device |
| US7280180B2 (en) | 2002-03-19 | 2007-10-09 | Lg.Philips Lcd Co., Ltd. | Liquid crystal display panel with first and second dummy UV sealants and method for fabricating the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0115207B2 (ja) | 1989-03-16 |
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