JPS595726A - 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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- JPS595726A JPS595726A JP11445182A JP11445182A JPS595726A JP S595726 A JPS595726 A JP S595726A JP 11445182 A JP11445182 A JP 11445182A JP 11445182 A JP11445182 A JP 11445182A JP S595726 A JPS595726 A JP S595726A
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- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 90
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims description 27
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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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- 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。
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、３ａには酸化
亜鉛簿膜４．５が形成されている。
１の脚部を示し、脚部２．３の側壁２ａ、３ａには酸化
亜鉛簿膜４．５が形成されている。
この酸化亜鉛ＷＩＩＩ１４．５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１膜４．５の上に形成されたへβ
電極を示す。
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１膜４．５の上に形成されたへβ
電極を示す。
このへ！電極６．７は安価で承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３０
００〜１００ＯＯＡの膜厚の範囲で形成される。
から選ばれたもので、電子ビーム蒸着法などにより３０
００〜１００ＯＯＡ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！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ＡＮ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／ｌが
拡散することによって酸化亜鉛ｉ１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！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ＡＮ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／ｌが
拡散することによって酸化亜鉛ｉ１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
的とする。
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
的とする。
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
叉撮動子に適用した例を示す側面図である。
叉撮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Ｔｉ層、１４はへβ電極である。このうち
１１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Ｔｉ層、１４はへβ電極である。このうち
１１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ｌＩ！２５の上に形成され
たＴｉ層、２７はＴ ｉ層２６の上に形成されたへ！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ｌＩ！２５の上に形成され
たＴｉ層、２７はＴ ｉ層２６の上に形成されたへ！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、へβ電極３２、Ｔｉ
層３３、酸化亜鉛薄膜３４、Ｔｉ層３５、およびＡρ電
極３６が順次形成されている。
どの基板、この基板３１表面には、へβ電極３２、Ｔｉ
層３３、酸化亜鉛薄膜３４、Ｔｉ層３５、およびＡρ電
極３６が順次形成されている。
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８図において、４１は酸
化亜鉛薄膜、４２は酸化亜鉛ｗ１ ｍ ４１（７） 両
面ニ形成すｔＬ タＴ ｉ ＩＩ、４３ハＴ ｉ ＩＩ
４２の上に形成されたへ！電極である。
適用した例を示す側面図である８図において、４１は酸
化亜鉛薄膜、４２は酸化亜鉛ｗ１ ｍ ４１（７） 両
面ニ形成すｔＬ タＴ ｉ ＩＩ、４３ハＴ ｉ ＩＩ
４２の上に形成されたへ！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Ｓｉ、ＳｉＯ２などからなる基板、
基板５１の上にはＡＪ２電極５２．１１層５３が順次形
成されている。さらに１１層５３の上には酸化亜鉛薄ｗ
Ａ５４が形成されている。この酸化亜鉛ｉＪ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の上には１１層５５
、およびＡρ電極５６が順次積層して形成されている。
基板５１の上にはＡＪ２電極５２．１１層５３が順次形
成されている。さらに１１層５３の上には酸化亜鉛薄ｗ
Ａ５４が形成されている。この酸化亜鉛ｉＪ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の上には１１層５５
、およびＡρ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膜１２を形成し、その上に
Ｔｉを層１３を電子ビーム法により３００Ａの厚みに形
成し、さらにその上に厚みが１μからなるへρ電極１４
を電子ビーム法により形成した。
タリング法により酸化亜鉛薄膜１２を形成し、その上に
Ｔｉを層１３を電子ビーム法により３００Ａの厚みに形
成し、さらにその上に厚みが１μからなるへρ電極１４
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。
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個について測定したところ第１
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ＡＵ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／Ｆ
ｏ ）は次式また、直列共振抵抗（Ｒｏ ）についても
同様に測定し、その結果を第８図にそれぞれ示した。
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個について測定したところ第１
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ＡＵ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／Ｆ
ｏ ）は次式また、直列共振抵抗（Ｒｏ ）についても
同様に測定し、その結果を第８図にそれぞれ示した。
第７図〜第８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かつその値も小さい
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かつその値も小さい
などの効果が得られている。
ここで、Ｒｏを測定したのは次のような理由による。
まず、酸化亜鉛薄膜についてその等両回路を示せば第９
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、Ｌｏ
は等価インダクタンスである。
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、Ｌｏ
は等価インダクタンスである。
Ｒｏは第１０図に示したインピーダンスと周波数の関係
から、直列共振周波数（ｆｏ）に対応し、このＲｏが大
き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。
から、直列共振周波数（ｆｏ）に対応し、このＲｏが大
き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。
第８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β電極のものにくらべＲＯ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づるとともに、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
るか否かの目安となる。
、従来例のへβ電極のものにくらべＲＯ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づるとともに、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
るか否かの目安となる。
以上この発明によれば、酸化亜鉛薄膜とへρ電極との間
にＡρの拡散防止層としてＴｉ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す酸化
亜鉛薄膜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Ａρの拡散防止層としてＴｉ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す酸化
亜鉛薄膜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す側面図、第２図は音叉
振動子にこの発明にががる酸化亜鉛１１１１１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図は酸化亜鉛薄膜の等何回略図、第１０図はイ
ンピーダンスと周波数の関係特性図である。 １１・・・・・・基板、１２・・・・・・酸化亜鉛薄膜
、１３・・・・・・Ｔｉ層、１４・・・・・・Ａρ両電
極 特 許 出 願 人 株式会社村田製作所 第 ５図 ”ｒｌＮＥ （ＨＯｔ／Ｆ） 第３ 図 Ｔ１Ｍ＆ （／１θｖＢ、）
振動子にこの発明にががる酸化亜鉛１１１１１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図は酸化亜鉛薄膜の等何回略図、第１０図はイ
ンピーダンスと周波数の関係特性図である。 １１・・・・・・基板、１２・・・・・・酸化亜鉛薄膜
、１３・・・・・・Ｔｉ層、１４・・・・・・Ａρ両電
極 特 許 出 願 人 株式会社村田製作所 第 ５図 ”ｒｌＮＥ （ＨＯｔ／Ｆ） 第３ 図 Ｔ１Ｍ＆ （／１θｖＢ、）
Claims (1)
- 酸化亜鉛薄躾表面とＡＱ電極との間に１１＠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 |
|---|---|---|---|
| JP11445182A JPS595726A (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 |
|---|---|---|---|
| JP11445182A JPS595726A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 酸化亜鉛薄膜の電極構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS595726A true JPS595726A (ja) | 1984-01-12 |
| JPH0115211B2 JPH0115211B2 (ja) | 1989-03-16 |
Family
ID=14638054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11445182A Granted JPS595726A (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) | JPS595726A (ja) |
-
1982
- 1982-06-30 JP JP11445182A patent/JPS595726A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0115211B2 (ja) | 1989-03-16 |
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