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JPH09219632A - 表面弾性波素子 - Google Patents

表面弾性波素子

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Publication number
JPH09219632A
JPH09219632A JP8155024A JP15502496A JPH09219632A JP H09219632 A JPH09219632 A JP H09219632A JP 8155024 A JP8155024 A JP 8155024A JP 15502496 A JP15502496 A JP 15502496A JP H09219632 A JPH09219632 A JP H09219632A
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JP
Japan
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point
linbo
coordinate system
layer
integer
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Granted
Application number
JP8155024A
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English (en)
Other versions
JP3177946B2 (ja
Inventor
Hideaki Nakahata
英章 中幡
Masashi Narita
雅士 成田
Kenjiro Higaki
賢次郎 桧垣
Satoru Fujii
知 藤井
Hiroyuki Kitabayashi
弘之 北林
Shinichi Shikada
真一 鹿田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
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Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP15502496A priority Critical patent/JP3177946B2/ja
Priority to DE69714098T priority patent/DE69714098T2/de
Priority to EP97101742A priority patent/EP0789453B1/en
Priority to CA002197018A priority patent/CA2197018C/en
Publication of JPH09219632A publication Critical patent/JPH09219632A/ja
Priority to US08/951,615 priority patent/US6025636A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3177946B2 publication Critical patent/JP3177946B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02535Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02543Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
    • H03H9/02582Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of diamond substrates

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 SAWの伝搬速度Vを増大させるのみなら
ず、電気機械結合係数(K2 )をも改良した表面弾性波
素子を提供する。 【解決手段】 ダイヤモンド100と、ダイヤモンド1
00上に配置された単結晶のLiNbO3 層310と、
LiNbO3 層310に接触して配置された櫛型電極4
00とを少なくとも含み、且つn次モード(n=1また
は2)のSAW(波長:λn μm)を利用する表面弾性
波素子を、LiNbO3 層の厚さをt1 (μm)とした
場合のkh1 =2π(t1 /λn )と、LiNbO3
の結晶基本座標系に対する切出し方位(オイラー角表現
におけるθ、φ、ψ)とが、特定の範囲内の値から選択
されて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面弾性波の伝搬
速度(V)および電気機械結合係数(K2 )を共に改良
した表面弾性波素子に関する。
【0002】
【従来の技術】固体表面を伝播する表面弾性波(以下
「SAW」という)を利用する素子である表面弾性波素
子は、エレクトロメカニカル機能部品に共通した次の特
徴を有する。
【0003】小型かつ軽量である。
【0004】耐振性、耐衝撃性に優れている。
【0005】製品のバラツキが少ないため、信頼性が
高い。
【0006】回路の無調整化が図れるため、実装の自
動化、簡略化が容易である。
【0007】上記したエレクトロメカニカル機能部品に
共通の特徴に加え、表面弾性波素子は更に、温度安定性
に優れ、寿命が長く、位相特性に優れる等の種々の特徴
を有しているため、周波数フィルタ、共振器、遅延デバ
イス、信号処理素子、コンボルバ(convolver )、オプ
トエレクトロニクス用機能素子等として広く好適に利用
可能である。
【0008】こうした、表面弾性波素子として、LiN
bO3 はZnO等に比べて化学的安定性(耐酸性、耐ア
ルカリ性)に優れるという点に着目して、ダイヤモンド
上にLiNbO3 層を配置した積層構造を用いることが
知られている(特開昭64−62911号公報)。
【0009】そして、周波数フィルタとして応用される
場合には、電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換
する際の変換効率の指標たる電気機械結合係数(K2
が、狭帯域フィルタでは0.15〜0.7%程度、中帯
域フィルタでは0.7〜3%程度、広帯域フィルタでは
3〜10%程度のものが用いられる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】近年における衛星通信
や移動体通信等を始めとする通信の分野におけるマルチ
チャンネル化・高周波化に伴い、上記した表面弾性波素
子の分野においても、より高周波域(例えば、GHz
帯)で使用可能な素子の開発が要請されている。
【0011】一般に、表面弾性波素子の動作周波数f
は、f=V/λ(VはSAWの伝搬速度、λはSAWの
波長)で決定される。波長λは、後述するように櫛型電
極の周期に依存するが、フォトリソグラフィー等の微細
加工技術における限界から、該素子において利用すべき
SAWの波長λを極端に小さくすることは困難である。
したがって、表面弾性波素子の高周波化のためには、S
AWの伝搬速度Vを大きくすることが好ましいこととな
る。
【0012】また、上記した衛星通信や移動体通信を始
めとするの通信の分野等においては、主に表面弾性波素
子の実装上の観点からデバイス全体のより一層の省電力
化・小型化が求められ、したがって、上記した高周波化
と併せて、電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換
する際の変換効率の指標たる電気機械結合係数(K2
の改善が求められている。
【0013】したがって、近年において広く好適に利用
されるべき表面弾性波素子においては、特に、該素子が
利用すべきSAWの伝搬速度Vを増大(例えば、V≧7
000m/s)させるのみならず、電気機械結合係数
(K2 )をも増大(例えば、K2 ≧2%)させること
が、強く要請されている。
【0014】上記のように、表面弾性波素子として、ダ
イヤモンド上に単結晶のLiNbO3 層を配置した積層
構造を用いることは知られているが、該LiNbO3
料自体の結晶性ないし結晶構造などとの関係もあり、表
面弾性波素子として好ましい圧電特性を有するLiNb
3 薄膜を形成することは、必ずしも容易ではなかっ
た。特に、LiNbO3 の結晶構造や膜圧との関係にお
いて、いかなるLiNbO3 薄膜が好ましい表面弾性波
素子としての特性を与えるかは、従来は不明であった。
【0015】本発明は、上記を鑑みてなされたものであ
り、SAWの伝搬速度Vを増大させるのみならず、電気
機械結合係数(K2 )をも改良した表面弾性波素子を提
供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意研究の結
果、単結晶LiNbO3 /ダイヤモンド層構成で櫛型電
極を配置した構造を有する表面弾性波素子において、単
結晶LiNbO3 層における結晶の配向と、kh1 =2
π(t1 /λ)なるパラメータ(λ:利用すべきSAW
の波長[μm]、t1 :LiNbO3 層の厚さ[μ
m])とを組合せて調整することにより、上記の目的で
ある、SAWの伝搬速度Vを増大させるのみならず、電
気機械結合係数(K2 )をも改良した表面弾性波素子を
実現できることを見出した。ここで、SAWの伝搬速度
Vは8000m/s以上であり、且つ、電気機械結合係
数K2 は10%以上であることを、目的達成の基準とし
た。
【0017】なお、以下では、単結晶LiNbO3 層に
おける結晶の配向の表現として、オイラー角表示を用い
る。
【0018】すなわち、請求項1の表面弾性波素子は、
(a)ダイヤモンドと、(b)ダイヤモンド上に配置さ
れた短絡用電極と、(c)短絡用電極上に配置された単
結晶のLiNbO3 層と、(d)LiNbO3 層上に配
置された櫛型電極とを備え、且つ1次モードの表面弾性
波(波長:λ[μm])を利用する表面弾性波素子であ
って、LiNbO3 層の露出面の法線方向をZ軸方向と
し、表面弾性波の進行方向をX軸方向とする直交座標系
(X,Y,Z)のLiNbO3 層の結晶基本座標系
(x,y,z)に対するオイラー角表現を(θ[°],
φ[°],ψ[°])とし、LiNbO3 層の厚さがt
1 [μm]で、kh1 =2π(t1 /λ)とした場合、
kh1 、θ、およびψの値が、以下のいずれかの値であ
ることを特徴とする。
【0019】(i) 直交座標系(kh1 ,θ,ψ)におい
て、(0,0)、(0,1)、(1,0)、および
(1,1)の各整数対(i,k)について、点A11 ik
点B11 ik、点C11 ik、および点D11 ikを頂点とする平面
四角形領域と、点A12 ik、点B12 ik、点C12 ik、および
点D12 ikを頂点とする平面四角形領域とを対向する底面
とする4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A11 ik=(0.45,80+180i,140+180k) 点B11 ik=(0.45,100+180i,140+180k) 点C11 ik=(0.45,100+180i,180+180k) 点D11 ik=(0.45,80+180i,180+180k) 点A12 ik=(0.7,70+180i,120+180k) 点B12 ik=(0.7,110+180i,120+180k) 点C12 ik=(0.7,110+180i,180+180k) 点D12 ik=(0.7,60+180i,180+180k)。
【0020】(ii) 直交座標系(kh1 ,θ,ψ)にお
いて、(0,0)、(0,1)、(1,0)、および
(1,1)の各整数対(i,k)について、点A13 ik
点B13 ik、点C13 ik、および点D13 ikを頂点とする平面
四角形領域と、点A14 ik、点B14 ik、点C14 ik、および
点D14 ikを頂点とする平面四角形領域とを対向する底面
とする4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A13 ik=(0.45,80+180i,0+180k) 点B13 ik=(0.45,90+180i,0+180k) 点C13 ik=(0.45,90+180i,10+180k) 点D13 ik=(0.45,80+180i,20+180k) 点A14 ik=(0.7,60+180i,0+180k) 点B14 ik=(0.7,110+180i,0+180k) 点C14 ik=(0.7,90+180i,40+180k) 点D14 ik=(0.7,80+180i,40+180k)。
【0021】請求項1の表面弾性波素子によれば、10
〜20%の電気機械結合係数K2 、8000〜1150
0m/sのX軸方向へのSAWの伝搬速度で、櫛形電極
への電圧信号の印加によって生じたSAWが伝搬する。
【0022】請求項2の表面弾性波素子は、(a)ダイ
ヤモンドと、(b)ダイヤモンド上に配置された短絡用
電極と、(c)短絡用電極上に配置された単結晶のLi
NbO3 層と、(d)LiNbO3 層上に配置された櫛
型電極とを備え、且つ2次モードの表面弾性波(波長:
λ[μm])を利用する表面弾性波素子であって、Li
NbO3 層の露出面の法線方向をZ軸方向とし、表面弾
性波の進行方向をX軸方向とする直交座標系(X,Y,
Z)のLiNbO3 層の結晶基本座標系(x,y,z)
に対するオイラー角表現を(θ[°],φ[°],ψ
[°])とし、LiNbO3 層の厚さがt1 [μm]
で、kh1 =2π(t1 /λ)とした場合、kh1
θ、およびψの値が、以下のいずれかの値であることを
特徴とする。
【0023】(i) 0≦φ≦15、45+60j≦φ≦7
5+60j(i=0〜4の整数)、および、345≦φ
≦360であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)におい
て、(0,0)、(0,1)、(1,0)、および
(1,1)の各整数対(i,k)について、点A21 ik
点B21 ik、点C21 ik、および点D21 ikを頂点とする平面
四角形領域と、点A22 ik、点B22 ik、点C22 ik、および
点D22 ikを頂点とする平面四角形領域とを対向する底面
とする4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A21 ik=(0.6,60+180i,40+180k) 点B21 ik=(0.6,110+180i,40+180k) 点C21 ik=(0.6,110+180i,120+180k) 点D21 ik=(0.6,60+180i,120+180k) 点A22 ik=(0.85,50+180i,70+180k) 点A22 ik=(0.85,50+180i,70+180k) 点B22 ik=(0.85,130+180i,0+180k) 点C22 ik=(0.85,130+180i,180+180k) 点D22 ik=(0.85,50+180i,100+180k)、 (ii) 0≦φ≦15、45+60j≦φ≦75+60j
(i=0〜4の整数)、および、345≦φ≦360で
あり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、(0,
0)、(0,1)、(1,0)、および(1,1)の各
整数対(i,k)について、点A22 ik、点B22 ik、点C
22 ik、および点D22 ikを頂点とする平面四角形領域と、
点A23 ik、点B23 ik、点C23 ik、および点D23 ikを頂点
とする平面四角形領域とを対向する底面とする4つの6
面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A23 ik=(1.1,40+180i,60+180k) 点B23 ik=(1.1,140+180i,0+180k) 点C23 ik=(1.1,140+180i,180+180k) 点D23 ik=(1.1,40+180i,110+180k)。
【0024】(iii) 15+60j≦φ≦45+60j
(j=0〜5の整数)であり、直交座標系(kh1
θ,ψ)において、(0,0)、(0,1)、(1,
0)、および(1,1)の各整数対(i,k)につい
て、点A24 ik、点B24 ik、点C24 ik、および点D24 ik
頂点とする平面四角形領域と、点A25 ik、点B25 ik、点
25 ik、および点D25 ikを頂点とする平面四角形領域と
を対向する底面とする4つの6面体の夫々の内部領域の
値、 ここで、点A24 ik=(0.6,60+180i,30+180k) 点B24 ik=(0.6,120+180i,30+180k) 点C24 ik=(0.6,120+180i,100+180k) 点D24 ik=(0.6,60+180i,100+180k) 点A25 ik=(0.85,50+180i,30+180k) 点B25 ik=(0.85,130+180i,30+180k) 点C25 ik=(0.85,130+180i,110+180k) 点D25 ik=(0.85,50+180i,110+180k)。
【0025】(iv) 15+60j≦φ≦45+60j
(j=0〜5の整数)であり、直交座標系(kh1
θ,ψ)において、(0,0)、(0,1)、(1,
0)、および(1,1)の各整数対(i,k)につい
て、点A25 ik、点B25 ik、点C25 ik、および点D25 ik
頂点とする平面四角形領域と点A26 ik、点B26 ik、点C
26 ik、および点D26 ikを頂点とする平面四角形領域とを
対向する底面とする4つの6面体の夫々の内部領域の値 ここで、点A26 ik=(1.1,40+180i,30+180k) 点B26 ik=(1.1,140+180i,30+180k) 点C26 ik=(1.1,140+180i,120+180k) 点D26 ik=(1.1,40+180i,120+180k)。
【0026】請求項2の表面弾性波素子によれば、10
〜18%の電気機械結合係数K2 、8000〜1150
0m/sのX軸方向へのSAWの伝搬速度で、櫛形電極
への電圧信号の印加によって生じたSAWが伝搬する。
【0027】請求項3の表面弾性波素子は、(a)ダイ
ヤモンドと、(b)ダイヤモンド上に配置された櫛型電
極と、(c)櫛型電極上に配置された単結晶のLiNb
3層と、(d)LiNbO3 層上に配置された短絡用
電極とを備え、且つ1次モードの表面弾性波(波長:λ
[μm])を利用する表面弾性波素子であって、LiN
bO3 層の露出面の法線方向をZ軸方向とし、表面弾性
波の進行方向をX軸方向とする直交座標系(X,Y,
Z)のLiNbO3 層の結晶基本座標系(x,y,z)
に対するオイラー角表現を(θ[°],φ[°],ψ
[°])とし、前記LiNbO3 層の厚さがt1 [μ
m]で、kh1 =2π(t1 /λ)とした場合、kh
1 、θ、およびψの値が、以下のいずれかの値であるこ
とを特徴とする。
【0028】(i) 0≦φ≦15、45+60j≦φ≦7
5+60j(i=0〜4の整数)、および、345≦φ
≦360であり、直交座標系(kh1,θ,ψ)におい
て、(0,0)、(0,1)、(1,0)、および
(1,1)の各整数対(i,k)について、点P31 ik
頂点とし、点A31 ik、点B31 ik、点C31 ik、および点D
31 ikを頂点とする平面四角形領域を底面とする4つの四
角錐の内部領域の値、 ここで、点P31 ik=(0.45,90+180i,150+180k) 点A31 ik=(0.7,70+180i,130+180k) 点B31 ik=(0.7,90+180i,130+180k) 点C31 ik=(0.7,90+180i,180+180k) 点D31 ik=(0.7,70+180i,180+180k)。
【0029】(ii) 15+60j≦φ≦45+60j
(j=0〜5の整数)であり、直交座標系(kh1
θ,ψ)において、(0,0)、(0,1)、(1,
0)、および(1,1)の各整数対(i,k)につい
て、点A32 ik、点B32 ik、点C32 ik、および点D32 ik
頂点とする平面四角形領域と、点A33 ik、点B33 ik、点
33 ik、および点D33 ikを頂点とする平面四角形領域と
を対向する底面とする4つの6面体の夫々の内部領域の
値、 ここで、点A32 ik=(0.45,80+180i,130+180k) 点B32 ik=(0.45,100+180i,130+180k) 点C32 ik=(0.45,100+180i,150+180k) 点D32 ik=(0.45,80+180i,150+180k) 点A33 ik=(0.7,70+180i,120+180k) 点B33 ik=(0.7,110+180i,120+180k) 点C33 ik=(0.7,110+180i,160+180k) 点D33 ik=(0.7,70+180i,160+180k)。
【0030】請求項3の表面弾性波素子によれば、10
〜18%の電気機械結合係数K2 、8000〜1050
0m/sのX軸方向へのSAWの伝搬速度で、櫛形電極
への電圧信号の印加によって生じたSAWが伝搬する。
【0031】請求項4の表面弾性波素子は、(a)ダイ
ヤモンドと、(b)ダイヤモンド上に配置された櫛型電
極と、(c)櫛型電極上に配置された単結晶のLiNb
3層と、(d)LiNbO3 層上に配置された短絡用
電極とを備え、且つ2次モードの表面弾性波(波長:λ
[μm])を利用する表面弾性波素子であって、LiN
bO3 層の露出面の法線方向をZ軸方向とし、表面弾性
波の進行方向をX軸方向とする直交座標系(X,Y,
Z)のLiNbO3 層の結晶基本座標系(x,y,z)
に対するオイラー角表現を(θ[°],φ[°],ψ
[°])とし、LiNbO3 層の厚さがt1 [μm]
で、kh1 =2π(t1 /λ)とした場合、kh1
θ、およびψの値が、以下のいずれかの値であることを
特徴とする。
【0032】(i) 0≦φ≦15、45+60j≦φ≦7
5+60j(i=0〜4の整数)、および、345≦φ
≦360であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)におい
て、(0,0)、(0,1)、(1,0)、および
(1,1)の各整数対(i,k)について、点A41 ik
点B41 ik、点C41 ik、および点D41 ikを頂点とする平面
四角形領域と、点A42 ik、点B42 ik、点C42 ik、および
点D42 ikを頂点とする平面四角形領域とを対向する底面
とする4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A41 ik=(0.6,70+180i,40+180k) 点B41 ik=(0.6,100+180i,40+180k) 点C41 ik=(0.6,100+180i,110+180k) 点D41 ik=(0.6,70+180i,110+180k) 点A42 ik=(0.85,70+180i,60+180k) 点B42 ik=(0.85,120+180i,0+180k) 点C42 ik=(0.85,120+180i,180+180k) 点D42 ik=(0.85,70+180i,100+180k)。
【0033】(ii) 0≦φ≦15、45+60j≦φ≦
75+60j(i=0〜4の整数)、および、345≦
φ≦360であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)にお
いて、(0,0)、(0,1)、(1,0)、および
(1,1)の各整数対(i,k)について、点A42 ik
点B42 ik、点C42 ik、および点D42 ikを頂点とする平面
四角形領域と、点A43 ik、点B43 ik、点C43 ik、および
点D43 ikを頂点とする平面四角形領域とを対向する底面
とする4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A43 ik=(1.1,90+180i,0+180k) 点B43 ik=(1.1,130+180i,0+180k) 点C43 ik=(1.1,130+180i,180+180k) 点D43 ik=(1.1,90+180i,180+180k)。
【0034】(iii) 15+60j≦φ≦45+60j
(j=0〜5の整数)であり、直交座標系(kh1
θ,ψ)において、(0,0)、(0,1)、(1,
0)、および(1,1)の各整数対(i,k)につい
て、点A44 ik、点B44 ik、点C44 ik、および点D44 ik
頂点とする平面四角形領域と、点A45 ik、点B45 ik、点
45 ik、および点D45 ikを頂点とする平面四角形領域と
を対向する底面とする4つの6面体の夫々の内部領域の
値、 ここで、点A44 ik=(0.6,70+180i,20+180k) 点B44 ik=(0.6,110+180i,20+180k) 点C44 ik=(0.6,100+180i,90+180k) 点D44 ik=(0.6,70+180i,90+180k) 点A45 ik=(0.85,60+180i,10+180k) 点B45 ik=(0.85,120+180i,10+180k) 点C45 ik=(0.85,120+180i,90+180k) 点D45 ik=(0.85,60+180i,90+180k)。
【0035】(iv) 15+60j≦φ≦45+60j
(j=0〜5の整数)であり、直交座標系(kh1
θ,ψ)において、(0,0)、(0,1)、(1,
0)、および(1,1)の各整数対(i,k)につい
て、点A45 ik、点B45 ik、点C45 ik、および点D45 ik
頂点とする平面四角形領域と点A46 ik、点B46 ik、点C
46 ik、および点D46 ikを頂点とする平面四角形領域とを
対向する底面とする4つの6面体の夫々の内部領域の
値、 ここで、点A46 ik=(1.1,80+180i,10+180k) 点B46 ik=(1.1,120+180i,10+180k) 点C46 ik=(1.1,130+180i,80+180k) 点D46 ik=(1.1,50+180i,80+180k)。
【0036】請求項4の表面弾性波素子によれば、10
〜17%の電気機械結合係数K2 、8000〜1150
0m/sのX軸方向へのSAWの伝搬速度で、櫛形電極
への電圧信号の印加によって生じたSAWが伝搬する。
【0037】請求項5の表面弾性波素子は、(a)ダイ
ヤモンドと、(b)ダイヤモンド上に配置された単結晶
のLiNbO3 層と、(c)LiNbO3 層上に配置さ
れた櫛型電極とを備え、且つ1次モードの表面弾性波
(波長:λμm)を利用する表面弾性波素子であって、
LiNbO3 層の露出面の法線方向をZ軸方向とし、表
面弾性波の進行方向をX軸方向とする直交座標系(X,
Y,Z)のLiNbO3層の結晶基本座標系(x,y,
z)に対するオイラー角表現を(θ[°],φ[°],
ψ[°])とし、前記LiNbO3 層の厚さがt1 [μ
m]で、kh1 =2π(t1 /λ)とした場合、kh
1 、θ、およびψの値が、以下のいずれかの値であるこ
とを特徴とする。
【0038】(i) 直交座標系(kh1 ,θ,ψ)におい
て、(0,0)、(0,1)、(1,0)、および
(1,1)の各整数対(i,k)について、点P51 ik
頂点とし、点A51 ik、点B51 ik、点C51 ik、および点D
51 ikを頂点とする平面四角形領域を底面とする4つの四
角錐の内部領域の値、 ここで、点P51 ik=(0.6,90+180i,0+180k) 点A51 ik=(0.7,80+180i,0+180k) 点B51 ik=(0.7,110+180i,0+180k) 点C51 ik=(0.7,110+180i,10+180k) 点D51 ik=(0.7,80+180i,10+180k)。
【0039】(ii) 直交座標系(kh1 ,θ,ψ)にお
いて、(0,0)、(0,1)、(1,0)、および
(1,1)の各整数対(i,k)について、点P52 ik
頂点とし、点A52 ik、点B52 ik、点C52 ik、および点D
52 ikを頂点とする平面四角形領域を底面とする4つの四
角錐の内部領域の値、 ここで、点P52 ik=(0.6,100+180i,0+180k) 点A52 ik=(0.7,90+180i,170+180k) 点B52 ik=(0.7,100+180i,170+180k) 点C52 ik=(0.7,110+180i,180+180k) 点D52 ik=(0.7,80+180i,180+180k)。
【0040】請求項5の表面弾性波素子によれば、10
〜13%の電気機械結合係数K2 、8000〜9000
m/sのX軸方向へのSAWの伝搬速度で、櫛形電極へ
の電圧信号の印加によって生じたSAWが伝搬する。
【0041】請求項6の表面弾性波素子は、(a)ダイ
ヤモンドと、(b)ダイヤモンド上に配置された単結晶
のLiNbO3 層と、(c)LiNbO3 層上に配置さ
れた櫛型電極とを備え、且つ2次モードの表面弾性波
(波長:λ[μm])を利用する表面弾性波素子であっ
て、LiNbO3 層の露出面の法線方向をZ軸方向と
し、表面弾性波の進行方向をX軸方向とする直交座標系
(X,Y,Z)のLiNbO3 層の結晶基本座標系
(x,y,z)に対するオイラー角表現を(θ[°],
φ[°],ψ[°])とし、LiNbO3 層の厚さがt
1 [μm]で、kh1 =2π(t1 /λ)とした場合、
kh1 、θ、およびψの値が、以下のいずれかの値であ
ることを特徴とする。
【0042】(i) 0≦φ≦15、45+60j≦φ≦7
5+60j(i=0〜4の整数)、および、345≦φ
≦360であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)におい
て、(0,0)、(0,1)、(1,0)、および
(1,1)の各整数対(i,k)について、点A61 ik
点B61 ik、点C61 ik、および点D61 ikを頂点とする平面
四角形領域と、点A62 ik、点B62 ik、点C62 ik、および
点D62 ikを頂点とする平面四角形領域とを対向する底面
とする4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A61 ik=(0.85,140+180i,40+180k) 点B61 ik=(0.85,160+180i,40+180k) 点C61 ik=(0.85,160+180i,60+180k) 点D61 ik=(0.85,140+180i,60+180k) 点A62 ik=(1.1,120+180i,30+180k) 点B62 ik=(1.1,170+180i,30+180k) 点C62 ik=(1.1,170+180i,70+180k) 点D62 ik=(1.1,120+180i,70+180k)。
【0043】(ii) 0≦φ≦15、45+60j≦φ≦
75+60j(i=0〜4の整数)、および、345≦
φ≦360であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)にお
いて、(0,0)、(0,1)、(1,0)、および
(1,1)の各整数対(i,k)について、点A63 ik
点B63 ik、点C63 ik、および点D63 ikを頂点とする平面
四角形領域と、点A64 ik、点B64 ik、点C64 ik、および
点D64 ikを頂点とする平面四角形領域とを対向する底面
とする4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A63 ik=(0.85,130+180i,130+180k) 点B63 ik=(0.85,160+180i,130+180k) 点C63 ik=(0.85,160+180i,150+180k) 点D63 ik=(0.85,130+180i,150+180k) 点A64 ik=(1.1,100+180i,140+180k) 点B64 ik=(1.1,140+180i,100+180k) 点C64 ik=(1.1,160+180i,160+180k) 点D64 ik=(1.1,130+180i,160+180k)。
【0044】(iii) 0≦φ≦15、45+60j≦φ≦
75+60j(i=0〜4の整数)、および、345≦
φ≦360であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)にお
いて、(0,0)、(0,1)、(1,0)、および
(1,1)の各整数対(i,k)について、点P65 ik
頂点とし、点A65 ik、点B65 ik、点C65 ik、および点D
65 ikを頂点とする平面四角形領域を底面とする4つの四
角錐の内部領域の値、 ここで、点P65 ik=(0.85,30+180i,90+180k) 点A65 ik=(1.1,20+180i,70+180k) 点B65 ik=(1.1,40+180i,70+180k) 点C65 ik=(1.1,40+180i,110+180k) 点D65 ik=(1.1,20+180i,110+180k)。
【0045】(iv) 15+60j≦φ≦45+60j
(j=0〜5の整数)であり、直交座標系(kh1
θ,ψ)において、(0,0)、(0,1)、(1,
0)、および(1,1)の各整数対(i,k)につい
て、点A66 ik、点B66 ik、点C66 ik、および点D66 ik
頂点とする平面四角形領域と、点A67 ik、点B67 ik、点
67 ik、および点D67 ikを頂点とする平面四角形領域と
を対向する底面とする4つの6面体の夫々の内部領域の
値、 ここで、点A66 ik=(0.6,20+180i,150+180k) 点B66 ik=(0.6,40+180i,150+180k) 点C66 ik=(0.6,40+180i,170+180k) 点D66 ik=(0.6,20+180i,170+180k) 点A67 ik=(0.85,50+180i,130+180k) 点B67 ik=(0.85,70+180i,140+180k) 点C67 ik=(0.85,50+180i,160+180k) 点D67 ik=(0.85,20+180i,160+180k)。
【0046】(v) 15+60j≦φ≦45+60j(j
=0〜5の整数)であり、直交座標系(kh1 ,θ,
ψ)において、(0,0)、(0,1)、(1,0)、
および(1,1)の各整数対(i,k)について、点A
67 ik、点B67 ik、点C67 ik、および点D67 ikを頂点とす
る平面四角形領域と、点A68 ik、点B68 ik、点C68 ik
および点D68 ikを頂点とする平面四角形領域とを対向す
る底面とする4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A68 ik=(1.1,40+180i,120+180k) 点B68 ik=(1.1,90+180i,120+180k) 点C68 ik=(1.1,90+180i,160+180k) 点D68 ik=(1.1,40+180i,160+180k)。
【0047】(vi) 15+60j≦φ≦45+60j
(j=0〜5の整数)であり、直交座標系(kh1
θ,ψ)において、(0,0)、(0,1)、(1,
0)、および(1,1)の各整数対(i,k)につい
て、点A69 ik、点B69 ik、点C69 ik、および点D69 ik
頂点とする平面四角形領域と、点A6A ik、点B6A ik、点
6A ik、および点D6A ikを頂点とする平面四角形領域と
を対向する底面とする4つの6面体の夫々の内部領域の
値、 ここで、点A69 ik=(0.6,140+180i,150+180k) 点B69 ik=(0.6,160+180i,150+180k) 点C69 ik=(0.6,160+180i,160+180k) 点D69 ik=(0.6,140+180i,160+180k) 点A6A ik=(0.85,100+180i,140+180k) 点B6A ik=(0.85,130+180i,130+180k) 点C6A ik=(0.85,160+180i,160+180k) 点D6A ik=(0.85,130+180i,160+180k)。
【0048】(vii) 15+60j≦φ≦45+60j
(j=0〜5の整数)であり、直交座標系(kh1
θ,ψ)において、(0,0)、(0,1)、(1,
0)、および(1,1)の各整数対(i,k)につい
て、点A6A ik、点B6A ik、点C6A ik、および点D6A ik
頂点とする平面四角形領域と、点A6B ik、点B6B ik、点
6B ik、および点D6B ikを頂点とする平面四角形領域と
を対向する底面とする4つの6面体の夫々の内部領域の
値、 ここで、点A6B ik=(1.1,100+180i,120+180k) 点B6B ik=(1.1,150+180i,120+180k) 点C6B ik=(1.1,150+180i,160+180k) 点D6B ik=(1.1,100+180i,160+180k)。
【0049】(viii) 15+60j≦φ≦45+60j
(j=0〜5の整数)であり、直交座標系(kh1
θ,ψ)において、(0,0)、(0,1)、(1,
0)、および(1,1)の各整数対(i,k)につい
て、点A6C ik、点B6C ik、点C6C ik、および点D6C ik
頂点とする平面四角形領域と、点A6D ik、点B6D ik、点
6D ik、および点D6D ikを頂点とする平面四角形領域と
を対向する底面とする4つの6面体の夫々の内部領域の
値、 ここで、点A6C ik=(0.85,150+180i,50+180k) 点B6C ik=(0.85,160+180i,50+180k) 点C6C ik=(0.85,160+180i,60+180k) 点D6C ik=(0.85,150+180i,60+180k) 点A6D ik=(1.1,130+180i,40+180k) 点B6D ik=(1.1,160+180i,40+180k) 点C6D ik=(1.1,160+180i,90+180k) 点D6D ik=(1.1,130+180i,90+180k)。
【0050】(ix) 15+60j≦φ≦45+60j
(j=0〜5の整数)であり、直交座標系(kh1
θ,ψ)において、(0,0)、(0,1)、(1,
0)、および(1,1)の各整数対(i,k)につい
て、点P6E ikを頂点とし、点A6E ik、点B6E ik、点C6E
ik、および点D6E ikを頂点とする平面四角形領域を底面
とする4つの四角錐の内部領域の値、 ここで、点P6E ik=(0.85,30+180i,70+180k) 点A6E ik=(1.1,20+180i,50+180k) 点B6E ik=(1.1,40+180i,50+180k) 点C6E ik=(1.1,40+180i,90+180k) 点D6E ik=(1.1,20+180i,90+180k)。
【0051】請求項6の表面弾性波素子によれば、10
〜14%の電気機械結合係数K2 、8000〜1150
0m/sのX軸方向へのSAWの伝搬速度で、櫛形電極
への電圧信号の印加によって生じたSAWが伝搬する。
【0052】請求項7の表面弾性波素子では、(a)ダ
イヤモンドと、(b)ダイヤモンド上に配置された櫛型
電極と、(c)櫛型電極上に配置された単結晶のLiN
bO3 層とを備え、且つ2次モードの表面弾性波(波
長:λ[μm])を利用する表面弾性波素子であって、
LiNbO3 層の露出面の法線方向をZ軸方向とし、表
面弾性波の進行方向をX軸方向とする直交座標系(X,
Y,Z)のLiNbO3層の結晶基本座標系(x,y,
z)に対するオイラー角表現を(θ[°],φ[°],
ψ[°])とし、LiNbO3 層の厚さがt1 [μm]
で、kh1 =2π(t1 /λ)とした場合、kh1
θ、およびψの値が、以下のいずれかの値であることを
特徴とする。
【0053】15+60j≦φ≦45+60j(j=0
〜5の整数)であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)に
おいて、(0,0)、(0,1)、(1,0)、および
(1,1)の各整数対(i,k)について、点A71 ik
点B71 ik、点C71 ik、および点D71 ikを頂点とする平面
四角形領域と、点A72 ik、点B72 ik、点C72 ik、および
点D72 ikを頂点とする平面四角形領域とを対向する底面
とする4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A71 ik=(0.85,50+180i,160+180k) 点B71 ik=(0.85,100+180i,160+180k) 点C71 ik=(0.85,90+180i,170+180k) 点D71 ik=(0.85,50+180i,170+180k) 点A72 ik=(1.1,40+180i,150+180k) 点B72 ik=(1.1,140+180i,150+180k) 点C72 ik=(1.1,140+180i,180+180k) 点D72 ik=(1.1,40+180i,180+180k)。
【0054】請求項7の表面弾性波素子によれば、10
〜13%の電気機械結合係数K2 、8000〜1150
0m/sのX軸方向へのSAWの伝搬速度で、櫛形電極
への電圧信号の印加によって生じたSAWが伝搬する。
【0055】上述の請求項1〜7の表面弾性波素子で
は、ダイヤモンドは基材上に配置されたダイヤモンド層
であり、且つダイヤモンド層の厚さをt2 [μm]と
し、kh2 =2π(t2 /λ)とした場合、 kh2 ≧4 なる関係を満足することが好適である。
【0056】ダイヤモンド層の厚さが薄いと、SAWの
特性に変動が発生する。しかし、kh2 ≧4となるよう
にダイヤモンド層の厚さt2 [μm]を設定すると、実
用上問題の無い変動量とすることができる。また、発明
者の知見によれば、kh2 ≧8とすことがより好まし
く、更に、変動量の低減を図ることができる。
【0057】
【発明の実施の形態】本発明では単結晶のLiNbO3
層を使用するが、以下、図1に示すように、LiNbO
3 層のLiNbO3 の結晶基本座標系(x,y,z)か
ら見た、切出し面の法線方向をZ軸とし、表面弾性波の
伝搬方向(櫛形電極の形状で決定される、LiNbO3
層の切出し面内の一方向)をX軸とする直交座標系
(X,Y,Z)のオイラー角表示(θ,φ,ψ)で、L
iNbO3 層の結晶配向を表現する。
【0058】また、LiNbO3 結晶は、3回鏡面対称
性(3m)を有するので、(i) θが0°〜180°での
LiNbO3 層の特性は、θが180°〜360°での
LiNbO3 層の特性に一致し、(ii) ψが0°〜18
0°でのLiNbO3 層の特性は、ψが180°〜36
0°でのLiNbO3 層の特性に一致する。また、(ii
i) φが0°〜30°でのLiNbO3 層の特性はφが
60°〜30°でのLiNbO3 層の特性に一致し、φ
が0°〜60°でのLiNbO3 層の特性はφが120
°〜60°でのLiNbO3 層の特性に一致し、φが0
°〜120°でのLiNbO3 層の特性はφが120°
〜240°およびφが240°〜360°でのLiNb
3 層の特性に一致する。
【0059】以下、添付図面を参照して本発明の表面弾
性波素子の実施の形態を説明する。なお、図面の説明に
あたって同一の要素には同一の符号を付し、重複する説
明を省略する。
【0060】(第1実施形態)図2は、本発明の表面弾
性波素子の第1実施形態の構成図である。図2に示すよ
うに、本実施形態の表面弾性波素子は、(a)ダイヤモ
ンド100と、(b)ダイヤモンド100上に配置され
た短絡用電極200と、(c)短絡用電極200上およ
びに配置された単結晶のLiNbO3 層310と、
(d)LiNbO3層310上に配置された櫛型電極4
00とを備える。
【0061】本実施形態の表面弾性波素子では、櫛型電
極400を用いてSAWを励振させた場合、伝搬速度V
が異なる複数のSAW(伝搬速度Vの小さい方から、0
次モード、1次モード、2次モード、・・・とする)が
励起される。したがって、表面弾性波素子が利用してい
るSAWのモードは、該素子の動作周波数におけるSA
Wの伝搬速度Vを測定することにより決定することがで
きる。この伝搬速度Vは、例えば、V=fλ(fは中心
周波数;λは櫛型電極400の電極幅に基づく波長)の
関係から求めることが可能である。表面弾性波素子を構
成する櫛型電極400が、図3に平面形状を示すような
シングル電極(電極幅d)の場合、λ=4dであり、図
4に平面形状を示すようなダブル電極(電極幅d)の場
合、λ=8dである。
【0062】本実施形態の表面弾性波素子では、1次モ
ードのSAWを利用する。
【0063】ダイヤモンド100としては、単結晶ダイ
ヤモンドおよび/又は多結晶ダイヤモンドのいずれも使
用可能である。ダイヤモンド100を得る方法は、特に
制限されない。より具体的には例えば、このダイヤモン
ドとしては、単結晶ダイヤモンドを用いてもよく、ま
た、他の材料(基材)上に、ダイヤモンド層を気相成長
させて多結晶層またはエピタキシャル層としてダイヤモ
ンド100を得てもよい。
【0064】このダイヤモンド層の形成用の基材は、特
に限定されず、表面弾性波素子の用途によって適宜選択
することが可能である。本実施形態において使用可能な
基材としては、例えば、Si等の半導体、金属、ガラ
ス、セラミクス等が挙げられる。
【0065】ダイヤモンド100がダイヤモンド層であ
る場合、ダイヤモンド層の成長方法は、特に制限されな
い。より具体的には例えば、成長方法として、CVD
(化学的気相成長)法、マイクロ波プラズマCVD法、
PVD(物理的気相成長)法、スパッタ法、イオンプレ
ーティング法、プラズマジェット法、火炎法および熱フ
ィラメント法等の公知の方法が使用可能である。
【0066】ダイヤモンド100の面方位は、特に制限
されない。面方位は、例えば(111)、(100)、
(110)等のいずれでもよく、あるいかこれらの面方
位が混在してもよい。
【0067】ダイヤモンド100を層として得る場合に
は、ダイヤモンド100の厚さをt2 [μm]とし、k
2 =2π(t2 /λ)とした場合、kh2 ≧4なる関
係を満足するダイヤモンド100の厚さを設定する。
【0068】ダイヤモンド層の厚さが薄いと、SAWの
特性に変動が発生するが、kh2 ≧4となるようにダイ
ヤモンド層の厚さt2 [μm]を設定すると、実用上問
題の無い変動量とすることができる。また、kh2 ≧8
とすことがより好ましく、更に、変動量の低減を図るこ
とができる。
【0069】短絡用電極200は、電界を等電位とする
ことにより該素子のSAW特性を変化させる機能を有す
る電極である。短絡用電極200は、金属(薄)膜(例
えば、Al、Au、Al−Cu等)から構成されている
ことが好ましい。短絡用電極200は、櫛型電極400
とは異なる機能を有するため、短絡用電極200を構成
する材料は、必ずしも櫛型電極400の材料と同一であ
る必要はない。
【0070】短絡用電極200の厚さは、短絡用電極と
しての機能を発揮する限り特に制限されないが、50〜
3000オングストローム程度(更には100〜500
オングストローム程度)であることが好ましい。この厚
さが50オングストローム未満では、等電位の形成が困
難となり、他方、3000オングストロームを越える
と、SAWの速度低下要因になる。
【0071】この短絡用電極200は、例えば、櫛型電
極400と同様の占有面積を有する「ベタ電極」の平面
形状を有することが好ましい。
【0072】櫛型電極400を構成する材料は、導電性
材料である限り特に制限されない。櫛型電極としての加
工性およびコストの点からは、Al(アルミニウム)が
特に好ましく使用可能である。
【0073】櫛型電極400の厚さは、櫛型電極として
の機能を発揮する限り特に制限されないが、100〜5
000オングストローム程度(更には100〜500オ
ングストローム程度)であることが好ましい。この厚さ
が100オングストローム未満では、抵抗率が高くなり
損失が増加する。一方、櫛型電極400の厚さが500
0オングストロームを越えると、電極の厚み、高さによ
るSAWの反射を引き起こす質量付加効果が著しくな
り、目的とするSAW特性を阻害する可能性がある。
【0074】櫛型電極400の平面形状は、櫛型電極と
しての機能を発揮する限り特に制限されないが、図3に
模式平面図を示すような、いわゆるシングル電極、図4
に模式平面図を示すようなダブル電極等が好適に使用可
能である。
【0075】LiNbO3 層310は、切出された単結
晶LiNbO3 の薄板を、短絡用電極200が形成され
た表面研磨されたダイヤモンド100に張合わせた後、
単結晶LiNbO3 の薄板を研磨して形成される。
【0076】LiNbO3 層310では、厚さt1 [μ
m]と結晶方位(θ[°],φ[°],ψ[°])とが
以下のいずれかの値に選択される。なお、厚さt1 に代
えて、kh1 (=2π(t1 /λ);λ=SAWの波長
[μm])を用いる。
【0077】0°≦φ≦360°の任意の値とし、
(0,0)、(0,1)、(1,0)、および(1,
1)の各整数対(i,k)について、直交座標系(kh
1 ,θ,ψ)において、 (i) 直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、(0,
0)、(0,1)、(1,0)、および(1,1)の各
整数対(i,k)について、点A11 ik、点B11 ik、点C
11 ik、および点D11 ikを頂点とする平面四角形領域と、
点A12 ik、点B12 ik、点C12 ik、および点D12 ikを頂点
とする平面四角形領域とを対向する底面とする4つの6
面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A11 ik=(0.45,80+180i,140+180k) 点B11 ik=(0.45,100+180i,140+180k) 点C11 ik=(0.45,100+180i,180+180k) 点D11 ik=(0.45,80+180i,180+180k) 点A12 ik=(0.7,70+180i,120+180k) 点B12 ik=(0.7,110+180i,120+180k) 点C12 ik=(0.7,110+180i,180+180k) 点D12 ik=(0.7,60+180i,180+180k)。
【0078】(ii) 直交座標系(kh1 ,θ,ψ)にお
いて、(0,0)、(0,1)、(1,0)、および
(1,1)の各整数対(i,k)について、点A13 ik
点B13 ik、点C13 ik、および点D13 ikを頂点とする平面
四角形領域と、点A14 ik、点B14 ik、点C14 ik、および
点D14 ikを頂点とする平面四角形領域とを対向する底面
とする4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A13 ik=(0.45,80+180i,0+180k) 点B13 ik=(0.45,90+180i,0+180k) 点C13 ik=(0.45,90+180i,10+180k) 点D13 ik=(0.45,80+180i,20+180k) 点A14 ik=(0.7,60+180i,0+180k) 点B14 ik=(0.7,110+180i,0+180k) 点C14 ik=(0.7,90+180i,40+180k) 点D14 ik=(0.7,80+180i,40+180k)。
【0079】本実施形態の表面弾性波素子の構成では、
伝搬速度VはLiNbO3 層310にの有するkh1
みによって決まる。図5は、本実施形態の表面弾性波素
子における、LiNbO3 層310の有するkh1 と、
1次モードのSAWの伝搬速度Vとの関係を示すグラフ
である。図5から、kh1 ≦0.7であれば、伝搬速度
V≧8000m/sが確保されることが確認される。
【0080】発明者は、ダイヤモンド100の厚さを2
0μmとし、上記のkh1 の制約のもとでkh1 を変化
させるとともに、θ、φ、および、ψを変化させて、夫
々の場合について、電気機械結合係数K2 を評価した。
【0081】図6〜21は、kh1 =0.20、0.3
25、0.45、0.7について、φ=0°、10°、
20°、30°における、0°≦θ≦180°、0°≦
ψ≦180°での電気機械結合係数K2 [%]を評価し
た等高線グラフである。なお、θおよびψは10°単位
でグラフのプロットをおこなった。
【0082】図6〜21から、電気機械結合係数K2
10%となる領域を求め、LiNbO3 結晶の対称性を
考慮すると、伝搬速度V≧8000m/s、且つ、電気
機械結合係数K2 ≧10%となる、kh1、θ、φ、ψ
の4つのパラメータの値の範囲は、0°≦φ≦360°
の任意の値とし、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)におけ
る、上記(i) の4つの6面体の内部領域および上記(ii)
の4つの6面体の内部領域であることが確認される。
【0083】(第2実施形態)図22は、本発明の表面
弾性波素子の第2実施形態の構成図である。図22に示
すように、本実施形態の表面弾性波素子は、2次モード
のSAWを利用するとともに、LiNbO3 層310に
代えてLiNbO3 層320とする点のみが第1実施形
態と異なる。
【0084】LiNbO3 層320は、第1実施形態と
同様に、切出された単結晶LiNbO3 の薄板を、短絡
用電極200が形成された表面研磨されたダイヤモンド
100に張合わせた後、単結晶LiNbO3 の薄板を研
磨して形成される。
【0085】LiNbO3 層320では、厚さt1 [μ
m]と結晶方位(θ[°],φ[°],ψ[°])とが
以下のいずれかの値に選択される。なお、第1実施形態
と同様に、厚さt1 に代えて、kh1 (=2π(t1
λ);λ=SAWの波長[μm])を用いる。
【0086】(i) 0≦φ≦15、45+60j≦φ≦7
5+60j(i=0〜4の整数)、および、345≦φ
≦360であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)におい
て、(0,0)、(0,1)、(1,0)、および
(1,1)の各整数対(i,k)について、点A21 ik
点B21 ik、点C21 ik、および点D21 ikを頂点とする平面
四角形領域と、点A22 ik、点B22 ik、点C22 ik、および
点D22 ikを頂点とする平面四角形領域とを対向する底面
とする4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A21 ik=(0.6,60+180i,40+180k) 点B21 ik=(0.6,110+180i,40+180k) 点C21 ik=(0.6,110+180i,120+180k) 点D21 ik=(0.6,60+180i,120+180k) 点A22 ik=(0.85,50+180i,70+180k) 点A22 ik=(0.85,50+180i,70+180k) 点B22 ik=(0.85,130+180i,0+180k) 点C22 ik=(0.85,130+180i,180+180k) 点D22 ik=(0.85,50+180i,100+180k)、 (ii) 0≦φ≦15、45+60j≦φ≦75+60j
(i=0〜4の整数)、および、345≦φ≦360で
あり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、(0,
0)、(0,1)、(1,0)、および(1,1)の各
整数対(i,k)について、点A22 ik、点B22 ik、点C
22 ik、および点D22 ikを頂点とする平面四角形領域と、
点A23 ik、点B23 ik、点C23 ik、および点D23 ikを頂点
とする平面四角形領域とを対向する底面とする4つの6
面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A23 ik=(1.1,40+180i,60+180k) 点B23 ik=(1.1,140+180i,0+180k) 点C23 ik=(1.1,140+180i,180+180k) 点D23 ik=(1.1,40+180i,110+180k)。
【0087】(iii) 15+60j≦φ≦45+60j
(j=0〜5の整数)であり、直交座標系(kh1
θ,ψ)において、(0,0)、(0,1)、(1,
0)、および(1,1)の各整数対(i,k)につい
て、点A24 ik、点B24 ik、点C24 ik、および点D24 ik
頂点とする平面四角形領域と、点A25 ik、点B25 ik、点
25 ik、および点D25 ikを頂点とする平面四角形領域と
を対向する底面とする4つの6面体の夫々の内部領域の
値、 ここで、点A24 ik=(0.6,60+180i,30+180k) 点B24 ik=(0.6,120+180i,30+180k) 点C24 ik=(0.6,120+180i,100+180k) 点D24 ik=(0.6,60+180i,100+180k) 点A25 ik=(0.85,50+180i,30+180k) 点B25 ik=(0.85,130+180i,30+180k) 点C25 ik=(0.85,130+180i,110+180k) 点D25 ik=(0.85,50+180i,110+180k)。
【0088】(iv) 15+60j≦φ≦45+60j
(j=0〜5の整数)であり、直交座標系(kh1
θ,ψ)において、(0,0)、(0,1)、(1,
0)、および(1,1)の各整数対(i,k)につい
て、点A25 ik、点B25 ik、点C25 ik、および点D25 ik
頂点とする平面四角形領域と点A26 ik、点B26 ik、点C
26 ik、および点D26 ikを頂点とする平面四角形領域とを
対向する底面とする4つの6面体の夫々の内部領域の値 ここで、点A26 ik=(1.1,40+180i,30+180k) 点B26 ik=(1.1,140+180i,30+180k) 点C26 ik=(1.1,140+180i,120+180k) 点D26 ik=(1.1,40+180i,120+180k)。
【0089】本実施形態の表面弾性波素子の構成では、
伝搬速度VはLiNbO3 層310にの有するkh1
みによって決まる。図23は、本実施形態の表面弾性波
素子における、LiNbO3 層320の有するkh1
と、1次モードのSAWの伝搬速度Vとの関係を示すグ
ラフである。図23から、kh1 ≦1.1であれば、伝
搬速度V≧8000m/sが確保されることが確認され
る。
【0090】発明者は、ダイヤモンド100の厚さを2
0μmとし、上記のkh1 の制約のもとでkh1 を変化
させるとともに、θ、φ、および、ψを変化させて、夫
々の場合について、電気機械結合係数K2 を評価した。
【0091】図24〜39は、kh1 =0.6、0.8
5、1.1、1.6について、φ=0°、10°、20
°、30°における、0°≦θ≦180°、0°≦ψ≦
180°での電気機械結合係数K2 [%]を評価した等
高線グラフである。なお、θおよびψは10°単位でグ
ラフのプロットをおこなった。
【0092】図24〜39から、電気機械結合係数K2
≧10%となる領域を求め、LiNbO3 結晶の対称性
を考慮すると、伝搬速度V≧8000m/s、且つ、電
気機械結合係数K2 ≧10%となる、kh1、θ、φ、
ψの4つのパラメータの値の範囲は、上記の(i) の4つ
の6面体、(ii) の4つの6面体、(iii) の4つの6面
体、および(iv) の4つの6面体の内部領域であること
が確認される。
【0093】(第3実施形態)図40は、本発明の表面
弾性波素子の第3実施形態の構成図である。図40に示
すように、(a)ダイヤモンド100と、(b)ダイヤ
モンド100上に配置された櫛型電極400と、(c)
櫛型電極400上に配置された単結晶のLiNbO3
330と、(d)LiNbO3 層330上に配置された
短絡用電極200とを備える。
【0094】本実施形態の表面弾性波素子は、1次モー
ドのSAWを利用する。
【0095】LiNbO3 層330は、切出された単結
晶LiNbO3 の薄板を、櫛型用電極400が形成され
た表面研磨されたダイヤモンド100に張合わせた後、
単結晶LiNbO3 の薄板を研磨して形成される。な
お、櫛型用電極400は、ダイヤモンド100に反応性
イオンエッチングにより凹部を形成後、この凹部にAl
等で櫛型用電極400を形成し、全体としてLiNbO
3 層330との界面を平坦とすることが好適である。
【0096】LiNbO3 層330では、厚さt1 [μ
m]と結晶方位(θ[°],φ[°],ψ[°])とが
以下のいずれかの値に選択される。なお、第1実施形態
と同様に、厚さt1 に代えて、kh1 (=2π(t1
λ);λ=SAWの波長[μm])を用いる。
【0097】(i) 0≦φ≦15、45+60j≦φ≦7
5+60j(i=0〜4の整数)、および、345≦φ
≦360であり、直交座標系(kh1,θ,ψ)におい
て、(0,0)、(0,1)、(1,0)、および
(1,1)の各整数対(i,k)について、点P31 ik
頂点とし、点A31 ik、点B31 ik、点C31 ik、および点D
31 ikを頂点とする平面四角形領域を底面とする4つの四
角錐の内部領域の値、 ここで、点P31 ik=(0.45,90+180i,150+180k) 点A31 ik=(0.7,70+180i,130+180k) 点B31 ik=(0.7,90+180i,130+180k) 点C31 ik=(0.7,90+180i,180+180k) 点D31 ik=(0.7,70+180i,180+180k)。
【0098】(ii) 15+60j≦φ≦45+60j
(j=0〜5の整数)であり、直交座標系(kh1
θ,ψ)において、(0,0)、(0,1)、(1,
0)、および(1,1)の各整数対(i,k)につい
て、点A32 ik、点B32 ik、点C32 ik、および点D32 ik
頂点とする平面四角形領域と、点A33 ik、点B33 ik、点
33 ik、および点D33 ikを頂点とする平面四角形領域と
を対向する底面とする4つの6面体の夫々の内部領域の
値、 ここで、点A32 ik=(0.45,80+180i,130+180k) 点B32 ik=(0.45,100+180i,130+180k) 点C32 ik=(0.45,100+180i,150+180k) 点D32 ik=(0.45,80+180i,150+180k) 点A33 ik=(0.7,70+180i,120+180k) 点B33 ik=(0.7,110+180i,120+180k) 点C33 ik=(0.7,110+180i,160+180k) 点D33 ik=(0.7,70+180i,160+180k)。
【0099】本実施形態の表面弾性波素子の構成では、
第1実施形態と同様に、伝搬速度VはLiNbO3 層3
30にの有するkh1 のみによって、図5のように決ま
る。したがって、第1実施形態と同様に、kh1 ≦1.
1であれば、伝搬速度V≧8000m/sが確保される
ことが確認される。
【0100】発明者は、ダイヤモンド100の厚さを2
0μmとし、上記のkh1 の制約のもとでkh1 を変化
させるとともに、θ、φ、および、ψを変化させて、夫
々の場合について、電気機械結合係数K2 を評価した。
【0101】図41〜56は、kh1 =0.2、0.3
25、0.45、0.7について、φ=0°、10°、
20°、30°における、0°≦θ≦180°、0°≦
ψ≦180°での電気機械結合係数K2 [%]を評価し
た等高線グラフである。なお、θおよびψは10°単位
でグラフのプロットをおこなった。
【0102】図41〜56から、電気機械結合係数K2
≧10%となる領域を求め、LiNbO3 結晶の対称性
を考慮すると、伝搬速度V≧8000m/s、且つ、電
気機械結合係数K2 ≧10%となる、kh1、θ、φ、
ψの4つのパラメータの値の範囲は、上記の(i) の4つ
の四角錐、および、(ii) の4つの6面体の内部領域で
あることが確認される。
【0103】(第4実施形態)図57は、本発明の表面
弾性波素子の第4実施形態の構成図である。図54に示
すように、本実施形態の表面弾性波素子は、2次モード
のSAWを利用するとともに、LiNbO3 層330に
代えてLiNbO3 層340とする点のみが第3実施形
態と異なる。
【0104】LiNbO3 層340は、第3実施形態と
同様に、切出された単結晶LiNbO3 の薄板を、短絡
用電極200が形成された表面研磨されたダイヤモンド
100に張合わせた後、単結晶LiNbO3 の薄板を研
磨して形成される。なお、第3実施形態と同様に、櫛型
用電極400は、ダイヤモンド100に反応性イオンエ
ッチングにより凹部を形成後、この凹部にAl等で櫛型
用電極400を形成し、全体としてLiNbO3 層34
0との界面を平坦とすることが好適である。
【0105】LiNbO3 層340では、厚さt1 [μ
m]と結晶方位(θ[°],φ[°],ψ[°])とが
以下のいずれかの値に選択される。なお、第1実施形態
と同様に、厚さt1 に代えて、kh1 (=2π(t1
λ);λ=SAWの波長[μm])を用いる。
【0106】(i) 0≦φ≦15、45+60j≦φ≦7
5+60j(i=0〜4の整数)、および、345≦φ
≦360であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)におい
て、(0,0)、(0,1)、(1,0)、および
(1,1)の各整数対(i,k)について、点A41 ik
点B41 ik、点C41 ik、および点D41 ikを頂点とする平面
四角形領域と、点A42 ik、点B42 ik、点C42 ik、および
点D42 ikを頂点とする平面四角形領域とを対向する底面
とする4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A41 ik=(0.6,70+180i,40+180k) 点B41 ik=(0.6,100+180i,40+180k) 点C41 ik=(0.6,100+180i,110+180k) 点D41 ik=(0.6,70+180i,110+180k) 点A42 ik=(0.85,70+180i,60+180k) 点B42 ik=(0.85,120+180i,0+180k) 点C42 ik=(0.85,120+180i,180+180k) 点D42 ik=(0.85,70+180i,100+180k)。
【0107】(ii) 0≦φ≦15、45+60j≦φ≦
75+60j(i=0〜4の整数)、および、345≦
φ≦360であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)にお
いて、(0,0)、(0,1)、(1,0)、および
(1,1)の各整数対(i,k)について、点A42 ik
点B42 ik、点C42 ik、および点D42 ikを頂点とする平面
四角形領域と、点A43 ik、点B43 ik、点C43 ik、および
点D43 ikを頂点とする平面四角形領域とを対向する底面
とする4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A43 ik=(1.1,90+180i,0+180k) 点B43 ik=(1.1,130+180i,0+180k) 点C43 ik=(1.1,130+180i,180+180k) 点D43 ik=(1.1,90+180i,180+180k)。
【0108】(iii) 15+60j≦φ≦45+60j
(j=0〜5の整数)であり、直交座標系(kh1
θ,ψ)において、(0,0)、(0,1)、(1,
0)、および(1,1)の各整数対(i,k)につい
て、点A44 ik、点B44 ik、点C44 ik、および点D44 ik
頂点とする平面四角形領域と、点A45 ik、点B45 ik、点
45 ik、および点D45 ikを頂点とする平面四角形領域と
を対向する底面とする4つの6面体の夫々の内部領域の
値、 ここで、点A44 ik=(0.6,70+180i,20+180k) 点B44 ik=(0.6,110+180i,20+180k) 点C44 ik=(0.6,100+180i,90+180k) 点D44 ik=(0.6,70+180i,90+180k) 点A45 ik=(0.85,60+180i,10+180k) 点B45 ik=(0.85,120+180i,10+180k) 点C45 ik=(0.85,120+180i,90+180k) 点D45 ik=(0.85,60+180i,90+180k)。
【0109】(iv) 15+60j≦φ≦45+60j
(j=0〜5の整数)であり、直交座標系(kh1
θ,ψ)において、(0,0)、(0,1)、(1,
0)、および(1,1)の各整数対(i,k)につい
て、点A45 ik、点B45 ik、点C45 ik、および点D45 ik
頂点とする平面四角形領域と点A46 ik、点B46 ik、点C
46 ik、および点D46 ikを頂点とする平面四角形領域とを
対向する底面とする4つの6面体の夫々の内部領域の
値、 ここで、点A46 ik=(1.1,80+180i,10+180k) 点B46 ik=(1.1,120+180i,10+180k) 点C46 ik=(1.1,130+180i,80+180k) 点D46 ik=(1.1,50+180i,80+180k)。
【0110】本実施形態の表面弾性波素子の構成では、
伝搬速度VはLiNbO3 層310にの有するkh1
みによって決まる。図23は、本実施形態の表面弾性波
素子における、LiNbO3 層320の有するkh1
と、1次モードのSAWの伝搬速度Vとの関係を示すグ
ラフである。図23から、kh1 ≦1.1であれば、伝
搬速度V≧8000m/sが確保されることが確認され
る。
【0111】発明者は、ダイヤモンド100の厚さを2
0μmとし、上記のkh1 の制約のもとでkh1 を変化
させるとともに、θ、φ、および、ψを変化させて、夫
々の場合について、電気機械結合係数K2 を評価した。
【0112】図58〜73は、kh1 =0.6、0.8
5、1.1、1.6について、φ=0°、10°、20
°、30°における、0°≦θ≦180°、0°≦ψ≦
180°での電気機械結合係数K2 [%]を評価した等
高線グラフである。なお、θおよびψは10°単位でグ
ラフのプロットをおこなった。
【0113】図58〜73から、電気機械結合係数K2
≧10%となる領域を求め、LiNbO3 結晶の対称性
を考慮すると、伝搬速度V≧8000m/s、且つ、電
気機械結合係数K2 ≧10%となる、kh1、θ、φ、
ψの4つのパラメータの値の範囲は、上記の(i) の4つ
の6面体、(ii) の4つの6面体、(iii) の4つの6面
体、および(iv) の4つの6面体の内部領域であること
が確認される。
【0114】(第5実施形態)図74は、本発明の表面
弾性波素子の第3実施形態の構成図である。図74に示
すように、(a)ダイヤモンド100と、(b)櫛型電
極400上に配置された単結晶のLiNbO3 層350
と、(c)ダイヤモンド100上に配置された櫛型電極
400とを備える。
【0115】本実施形態の表面弾性波素子は、1次モー
ドのSAWを利用する。
【0116】LiNbO3 層350は、切出された単結
晶LiNbO3 の薄板を、櫛型用電極400が形成され
た表面研磨されたダイヤモンド100に張合わせた後、
単結晶LiNbO3 の薄板を研磨して形成される。
【0117】LiNbO3 層350では、厚さt1 [μ
m]と結晶方位(θ[°],φ[°],ψ[°])とが
以下のいずれかの値に選択される。なお、第1実施形態
と同様に、厚さt1 に代えて、kh1 (=2π(t1
λ);λ=SAWの波長[μm])を用いる。
【0118】(i) 直交座標系(kh1 ,θ,ψ)におい
て、(0,0)、(0,1)、(1,0)、および
(1,1)の各整数対(i,k)について、点P51 ik
頂点とし、点A51 ik、点B51 ik、点C51 ik、および点D
51 ikを頂点とする平面四角形領域を底面とする4つの四
角錐の内部領域の値、 ここで、点P51 ik=(0.6,90+180i,0+180k) 点A51 ik=(0.7,80+180i,0+180k) 点B51 ik=(0.7,110+180i,0+180k) 点C51 ik=(0.7,110+180i,10+180k) 点D51 ik=(0.7,80+180i,10+180k)。
【0119】(ii) 直交座標系(kh1 ,θ,ψ)にお
いて、(0,0)、(0,1)、(1,0)、および
(1,1)の各整数対(i,k)について、点P52 ik
頂点とし、点A52 ik、点B52 ik、点C52 ik、および点D
52 ikを頂点とする平面四角形領域を底面とする4つの四
角錐の内部領域の値、 ここで、点P52 ik=(0.6,100+180i,0+180k) 点A52 ik=(0.7,90+180i,170+180k) 点B52 ik=(0.7,100+180i,170+180k) 点C52 ik=(0.7,110+180i,180+180k) 点D52 ik=(0.7,80+180i,180+180k)。
【0120】本実施形態の表面弾性波素子の構成では、
第1実施形態と同様に、伝搬速度VはLiNbO3 層3
50にの有するkh1 のみによって、図5のように決ま
る。したがって、第1実施形態と同様に、kh1 ≦1.
1であれば、伝搬速度V≧8000m/sが確保される
ことが確認される。
【0121】発明者は、ダイヤモンド100の厚さを2
0μmとし、上記のkh1 の制約のもとでkh1 を変化
させるとともに、θ、φ、および、ψを変化させて、夫
々の場合について、電気機械結合係数K2 を評価した。
【0122】図75〜90は、kh1 =0.2、0.3
25、0.45、0.7について、φ=0°、10°、
20°、30°における、0°≦θ≦180°、0°≦
ψ≦180°での電気機械結合係数K2 [%]を評価し
た等高線グラフである。なお、θおよびψは10°単位
でグラフのプロットをおこなった。
【0123】図75〜90から、電気機械結合係数K2
≧10%となる領域を求め、LiNbO3 結晶の対称性
を考慮すると、伝搬速度V≧8000m/s、且つ、電
気機械結合係数K2 ≧10%となる、kh1、θ、φ、
ψの4つのパラメータの値の範囲は、上記の(i) の4つ
の四角錐、および、(ii) の4つの四角錐の内部領域で
あることが確認される。
【0124】(第6実施形態)図91は、本発明の表面
弾性波素子の第4実施形態の構成図である。図91に示
すように、本実施形態の表面弾性波素子は、2次モード
のSAWを利用するとともに、LiNbO3 層350に
代えてLiNbO3 層360とする点のみが第5実施形
態と異なる。
【0125】LiNbO3 層360は、第5実施形態と
同様に、切出された単結晶LiNbO3 の薄板を、短絡
用電極200が形成された表面研磨されたダイヤモンド
100に張合わせた後、単結晶LiNbO3 の薄板を研
磨して形成される。
【0126】LiNbO3 層340では、厚さt1 [μ
m]と結晶方位(θ[°],φ[°],ψ[°])とが
以下のいずれかの値に選択される。なお、第1実施形態
と同様に、厚さt1 に代えて、kh1 (=2π(t1
λ);λ=SAWの波長[μm])を用いる。
【0127】(i) 0≦φ≦15、45+60j≦φ≦7
5+60j(i=0〜4の整数)、および、345≦φ
≦360であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)におい
て、(0,0)、(0,1)、(1,0)、および
(1,1)の各整数対(i,k)について、点A61 ik
点B61 ik、点C61 ik、および点D61 ikを頂点とする平面
四角形領域と、点A62 ik、点B62 ik、点C62 ik、および
点D62 ikを頂点とする平面四角形領域とを対向する底面
とする4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A61 ik=(0.85,140+180i,40+180k) 点B61 ik=(0.85,160+180i,40+180k) 点C61 ik=(0.85,160+180i,60+180k) 点D61 ik=(0.85,140+180i,60+180k) 点A62 ik=(1.1,120+180i,30+180k) 点B62 ik=(1.1,170+180i,30+180k) 点C62 ik=(1.1,170+180i,70+180k) 点D62 ik=(1.1,120+180i,70+180k)。
【0128】(ii) 0≦φ≦15、45+60j≦φ≦
75+60j(i=0〜4の整数)、および、345≦
φ≦360であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)にお
いて、(0,0)、(0,1)、(1,0)、および
(1,1)の各整数対(i,k)について、点A63 ik
点B63 ik、点C63 ik、および点D63 ikを頂点とする平面
四角形領域と、点A64 ik、点B64 ik、点C64 ik、および
点D64 ikを頂点とする平面四角形領域とを対向する底面
とする4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A63 ik=(0.85,130+180i,130+180k) 点B63 ik=(0.85,160+180i,130+180k) 点C63 ik=(0.85,160+180i,150+180k) 点D63 ik=(0.85,130+180i,150+180k) 点A64 ik=(1.1,100+180i,140+180k) 点B64 ik=(1.1,140+180i,100+180k) 点C64 ik=(1.1,160+180i,160+180k) 点D64 ik=(1.1,130+180i,160+180k)。
【0129】(iii) 0≦φ≦15、45+60j≦φ≦
75+60j(i=0〜4の整数)、および、345≦
φ≦360であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)にお
いて、(0,0)、(0,1)、(1,0)、および
(1,1)の各整数対(i,k)について、点P65 ik
頂点とし、点A65 ik、点B65 ik、点C65 ik、および点D
65 ikを頂点とする平面四角形領域を底面とする4つの四
角錐の内部領域の値、 ここで、点P65 ik=(0.85,30+180i,90+180k) 点A65 ik=(1.1,20+180i,70+180k) 点B65 ik=(1.1,40+180i,70+180k) 点C65 ik=(1.1,40+180i,110+180k) 点D65 ik=(1.1,20+180i,110+180k)。
【0130】(iv) 15+60j≦φ≦45+60j
(j=0〜5の整数)であり、直交座標系(kh1
θ,ψ)において、(0,0)、(0,1)、(1,
0)、および(1,1)の各整数対(i,k)につい
て、点A66 ik、点B66 ik、点C66 ik、および点D66 ik
頂点とする平面四角形領域と、点A67 ik、点B67 ik、点
67 ik、および点D67 ikを頂点とする平面四角形領域と
を対向する底面とする4つの6面体の夫々の内部領域の
値、 ここで、点A66 ik=(0.6,20+180i,150+180k) 点B66 ik=(0.6,40+180i,150+180k) 点C66 ik=(0.6,40+180i,170+180k) 点D66 ik=(0.6,20+180i,170+180k) 点A67 ik=(0.85,50+180i,130+180k) 点B67 ik=(0.85,70+180i,140+180k) 点C67 ik=(0.85,50+180i,160+180k) 点D67 ik=(0.85,20+180i,160+180k)。
【0131】(v) 15+60j≦φ≦45+60j(j
=0〜5の整数)であり、直交座標系(kh1 ,θ,
ψ)において、(0,0)、(0,1)、(1,0)、
および(1,1)の各整数対(i,k)について、点A
67 ik、点B67 ik、点C67 ik、および点D67 ikを頂点とす
る平面四角形領域と、点A68 ik、点B68 ik、点C68 ik
および点D68 ikを頂点とする平面四角形領域とを対向す
る底面とする4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A68 ik=(1.1,40+180i,120+180k) 点B68 ik=(1.1,90+180i,120+180k) 点C68 ik=(1.1,90+180i,160+180k) 点D68 ik=(1.1,40+180i,160+180k)。
【0132】(vi) 15+60j≦φ≦45+60j
(j=0〜5の整数)であり、直交座標系(kh1
θ,ψ)において、(0,0)、(0,1)、(1,
0)、および(1,1)の各整数対(i,k)につい
て、点A69 ik、点B69 ik、点C69 ik、および点D69 ik
頂点とする平面四角形領域と、点A6A ik、点B6A ik、点
6A ik、および点D6A ikを頂点とする平面四角形領域と
を対向する底面とする4つの6面体の夫々の内部領域の
値、 ここで、点A69 ik=(0.6,140+180i,150+180k) 点B69 ik=(0.6,160+180i,150+180k) 点C69 ik=(0.6,160+180i,160+180k) 点D69 ik=(0.6,140+180i,160+180k) 点A6A ik=(0.85,100+180i,140+180k) 点B6A ik=(0.85,130+180i,130+180k) 点C6A ik=(0.85,160+180i,160+180k) 点D6A ik=(0.85,130+180i,160+180k)。
【0133】(vii) 15+60j≦φ≦45+60j
(j=0〜5の整数)であり、直交座標系(kh1
θ,ψ)において、(0,0)、(0,1)、(1,
0)、および(1,1)の各整数対(i,k)につい
て、点A6A ik、点B6A ik、点C6A ik、および点D6A ik
頂点とする平面四角形領域と、点A6B ik、点B6B ik、点
6B ik、および点D6B ikを頂点とする平面四角形領域と
を対向する底面とする4つの6面体の夫々の内部領域の
値、 ここで、点A6B ik=(1.1,100+180i,120+180k) 点B6B ik=(1.1,150+180i,120+180k) 点C6B ik=(1.1,150+180i,160+180k) 点D6B ik=(1.1,100+180i,160+180k)。
【0134】(viii) 15+60j≦φ≦45+60j
(j=0〜5の整数)であり、直交座標系(kh1
θ,ψ)において、(0,0)、(0,1)、(1,
0)、および(1,1)の各整数対(i,k)につい
て、点A6C ik、点B6C ik、点C6C ik、および点D6C ik
頂点とする平面四角形領域と、点A6D ik、点B6D ik、点
6D ik、および点D6D ikを頂点とする平面四角形領域と
を対向する底面とする4つの6面体の夫々の内部領域の
値、 ここで、点A6C ik=(0.85,150+180i,50+180k) 点B6C ik=(0.85,160+180i,50+180k) 点C6C ik=(0.85,160+180i,60+180k) 点D6C ik=(0.85,150+180i,60+180k) 点A6D ik=(1.1,130+180i,40+180k) 点B6D ik=(1.1,160+180i,40+180k) 点C6D ik=(1.1,160+180i,90+180k) 点D6D ik=(1.1,130+180i,90+180k)。
【0135】(ix) 15+60j≦φ≦45+60j
(j=0〜5の整数)であり、直交座標系(kh1
θ,ψ)において、(0,0)、(0,1)、(1,
0)、および(1,1)の各整数対(i,k)につい
て、点P6E ikを頂点とし、点A6E ik、点B6E ik、点C6E
ik、および点D6E ikを頂点とする平面四角形領域を底面
とする4つの四角錐の内部領域の値、 ここで、点P6E ik=(0.85,30+180i,70+180k) 点A6E ik=(1.1,20+180i,50+180k) 点B6E ik=(1.1,40+180i,50+180k) 点C6E ik=(1.1,40+180i,90+180k) 点D6E ik=(1.1,20+180i,90+180k)。
【0136】本実施形態の表面弾性波素子の構成では、
第2実施形態と同様に、伝搬速度VはLiNbO3 層3
60にの有するkh1 のみによって、図23のように決
まる。したがって、kh1 ≦1.1であれば、伝搬速度
V≧8000m/sが確保されることが確認される。
【0137】発明者は、ダイヤモンド100の厚さを2
0μmとし、上記のkh1 の制約のもとでkh1 を変化
させるとともに、θ、φ、および、ψを変化させて、夫
々の場合について、電気機械結合係数K2 を評価した。
【0138】図92〜107は、kh1 =0.6、0.
85、1.1、1.6について、φ=0°、10°、2
0°、30°における、0°≦θ≦180°、0°≦ψ
≦180°での電気機械結合係数K2 [%]を評価した
等高線グラフである。なお、θおよびψは10°単位で
グラフのプロットをおこなった。
【0139】図92〜107から、電気機械結合係数K
2 ≧10%となる領域を求め、LiNbO3 結晶の対称
性を考慮すると、伝搬速度V≧8000m/s、且つ、
電気機械結合係数K2 ≧10%となる、kh1、θ、
φ、ψの4つのパラメータの値の範囲は、上記の(i) の
4つの6面体、(ii) の4つの6面体、(iii) の4つの
四角錐、(iv) の4つの6面体、(v) の4つの6面体、
(vi) の4つの6面体、(vii) の4つの6面体、(viii)
の4つの6面体、および、(ix) の4つの四角錐の内部
領域であることが確認される。
【0140】(第7実施形態)図108は、本発明の表
面弾性波素子の第7実施形態の構成図である。図108
に示すように、(a)ダイヤモンド100と、(b)ダ
イヤモンド100上に配置された櫛型電極400と、
(c)櫛型電極400上に配置された単結晶のLiNb
3 層370とを備える。
【0141】本実施形態の表面弾性波素子は、2次モー
ドのSAWを利用する。
【0142】LiNbO3 層370は、切出された単結
晶LiNbO3 の薄板を、櫛型電極400が形成された
表面研磨されたダイヤモンド100に張合わせた後、単
結晶LiNbO3 の薄板を研磨して形成される。なお、
第3実施形態と同様に、櫛型用電極400は、ダイヤモ
ンド100に反応性イオンエッチングにより凹部を形成
後、この凹部にAl等で櫛型用電極400を形成し、全
体としてLiNbO3層370との界面を平坦とするこ
とが好適である。
【0143】LiNbO3 層370では、厚さt1 [μ
m]と結晶方位(θ[°],φ[°],ψ[°])とが
以下のいずれかの値に選択される。なお、第1実施形態
と同様に、厚さt1 に代えて、kh1 (=2π(t1
λ);λ=SAWの波長[μm])を用いる。
【0144】15+60j≦φ≦45+60j(j=0
〜5の整数)であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)に
おいて、(0,0)、(0,1)、(1,0)、および
(1,1)の各整数対(i,k)について、点A71 ik
点B71 ik、点C71 ik、および点D71 ikを頂点とする平面
四角形領域と、点A72 ik、点B72 ik、点C72 ik、および
点D72 ikを頂点とする平面四角形領域とを対向する底面
とする4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A71 ik=(0.85,50+180i,160+180k) 点B71 ik=(0.85,100+180i,160+180k) 点C71 ik=(0.85,90+180i,170+180k) 点D71 ik=(0.85,50+180i,170+180k) 点A72 ik=(1.1,40+180i,150+180k) 点B72 ik=(1.1,140+180i,150+180k) 点C72 ik=(1.1,140+180i,180+180k) 点D72 ik=(1.1,40+180i,180+180k)。
【0145】本実施形態の表面弾性波素子の構成では、
第2実施形態と同様に、伝搬速度VはLiNbO3 層3
70にの有するkh1 のみによって、図23のように決
まる。したがって、kh1 ≦1.1であれば、伝搬速度
V≧8000m/sが確保されることが確認される。
【0146】発明者は、ダイヤモンド100の厚さを2
0μmとし、上記のkh1 の制約のもとでkh1 を変化
させるとともに、θ、φ、および、ψを変化させて、夫
々の場合について、電気機械結合係数K2 を評価した。
【0147】図109〜124は、kh1 =0.6、
0.85、1.1、1.6について、φ=0°、10
°、20°、30°における、0°≦θ≦180°、0
°≦ψ≦180°での電気機械結合係数K2 [%]を評
価した等高線グラフである。なお、θおよびψは10°
単位でグラフのプロットをおこなった。
【0148】図109〜124から、電気機械結合係数
2 ≧10%となる領域を求め、LiNbO3 結晶の対
称性を考慮すると、伝搬速度V≧8000m/s、且
つ、電気機械結合係数K2 ≧10%となる、kh1、
θ、φ、ψの4つのパラメータの値の範囲は、上記の4
つの6面体の内部領域であることが確認される。
【0149】なお、本発明者は、第7実施例と同様の構
造で、1次モードを利用する表面弾性波素子について、
kh1 を変化させるとともに、θ、φ、および、ψを変
化させて、夫々の場合について、電気機械結合係数K2
を評価した。
【0150】図125〜140は、kh1 =0.2、
0.325、0.6、0.7について、φ=0°、10
°、20°、30°における、0°≦θ≦180°、0
°≦ψ≦180°での電気機械結合係数K2 [%]を評
価した等高線グラフである。なお、θおよびψは10°
単位でグラフのプロットをおこなった。
【0151】図125〜140から、電気機械結合係数
2 ≧10%となる領域が存在しないことが確認され
た。
【0152】
【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明の表
面弾性波素子によれば、ダイヤモンドと、ダイヤモンド
上に配置された単結晶のLiNbO3 層と、LiNbO
3 層に接触して配置された櫛型電極とを少なくとも含
み、且つn次モード(n=1または2)のSAW(波
長:λn μm)を利用する表面弾性波素子であって、L
iNbO3 層の厚さをt1 (μm)とした場合のkh1
=2π(t1 /λn )と、LiNbO3 層の結晶基本座
標系に対する切出し方位(オイラー角表現におけるθ、
φ、ψ)が特定の範囲内としたので、SAWの良好な伝
搬速度V(V≧8000m/s)および良好な電気機械
結合係数K2 (K2 ≧10%)が達成可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】オイラー角表示の説明図である。
【図2】本発明の表面弾性波素子の第1実施形態の構成
図である。
【図3】櫛型電極の第1の例(シングル電極)の形状の
説明図である。
【図4】櫛型電極の第2の例(ダブル電極)の形状の説
明図である。
【図5】kh1 と1次モードSAWの伝搬速度Vとの関
係を示すグラフである。
【図6】第1実施形態でのK2 の評価結果を示すグラフ
である(kh1 =0.2、φ=0°)。
【図7】第1実施形態でのK2 の評価結果を示すグラフ
である(kh1 =0.2、φ=10°)。
【図8】第1実施形態でのK2 の評価結果を示すグラフ
である(kh1 =0.2、φ=20°)。
【図9】第1実施形態でのK2 の評価結果を示すグラフ
である(kh1 =0.2、φ=30°)。
【図10】第1実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.325、φ=0°)。
【図11】第1実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.325、φ=10°)。
【図12】第1実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.325、φ=20°)。
【図13】第1実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.325、φ=30°)。
【図14】第1実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.45、φ=0°)。
【図15】第1実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.45、φ=10°)。
【図16】第1実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.45、φ=20°)。
【図17】第1実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.45、φ=30°)。
【図18】第1実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.7、φ=0°)。
【図19】第1実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.7、φ=10°)。
【図20】第1実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.7、φ=20°)。
【図21】第1実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.7、φ=30°)。
【図22】本発明の表面弾性波素子の第2実施形態の構
成図である。
【図23】kh1 と2次モードSAWの伝搬速度Vとの
関係を示すグラフである。
【図24】第2実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.6、φ=0°)。
【図25】第2実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.6、φ=10°)。
【図26】第2実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.6、φ=20°)。
【図27】第2実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.6、φ=30°)。
【図28】第2実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.85、φ=0°)。
【図29】第2実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.85、φ=10°)。
【図30】第2実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.85、φ=20°)。
【図31】第2実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.85、φ=30°)。
【図32】第2実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =1.1、φ=0°)。
【図33】第2実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =1.1、φ=10°)。
【図34】第2実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =1.1、φ=20°)。
【図35】第2実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =1.1、φ=30°)。
【図36】第2実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =1.6、φ=0°)。
【図37】第2実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =1.6、φ=10°)。
【図38】第2実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =1.6、φ=20°)。
【図39】第2実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =1.6、φ=30°)。
【図40】本発明の表面弾性波素子の第3実施形態の構
成図である。
【図41】第3実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.2、φ=0°)。
【図42】第3実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.2、φ=10°)。
【図43】第3実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.2、φ=20°)。
【図44】第3実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.2、φ=30°)。
【図45】第3実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.325、φ=0°)。
【図46】第3実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.325、φ=10°)。
【図47】第3実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.325、φ=20°)。
【図48】第3実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.325、φ=30°)。
【図49】第3実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.45、φ=0°)。
【図50】第3実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.45、φ=10°)。
【図51】第3実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.45、φ=20°)。
【図52】第3実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.45、φ=30°)。
【図53】第3実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.7、φ=0°)。
【図54】第3実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.7、φ=10°)。
【図55】第3実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.7、φ=20°)。
【図56】第3実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.7、φ=30°)。
【図57】本発明の表面弾性波素子の第4実施形態の構
成図である。
【図58】第4実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.6、φ=0°)。
【図59】第4実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.6、φ=10°)。
【図60】第4実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.6、φ=20°)。
【図61】第4実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.6、φ=30°)。
【図62】第4実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.85、φ=0°)。
【図63】第4実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.85、φ=10°)。
【図64】第4実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.85、φ=20°)。
【図65】第4実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.85、φ=30°)。
【図66】第4実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =1.1、φ=0°)。
【図67】第4実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =1.1、φ=10°)。
【図68】第4実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =1.1、φ=20°)。
【図69】第4実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =1.1、φ=30°)。
【図70】第4実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =1.6、φ=0°)。
【図71】第4実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =1.6、φ=10°)。
【図72】第4実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =1.6、φ=20°)。
【図73】第4実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =1.6、φ=30°)。
【図74】本発明の表面弾性波素子の第5実施形態の構
成図である。
【図75】第5実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.2、φ=0°)。
【図76】第5実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.2、φ=10°)。
【図77】第5実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.2、φ=20°)。
【図78】第5実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.2、φ=30°)。
【図79】第5実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.325、φ=0°)。
【図80】第5実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.325、φ=10°)。
【図81】第5実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.325、φ=20°)。
【図82】第5実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.325、φ=30°)。
【図83】第5実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.45、φ=0°)。
【図84】第5実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.45、φ=10°)。
【図85】第5実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.45、φ=20°)。
【図86】第5実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.45、φ=30°)。
【図87】第5実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.7、φ=0°)。
【図88】第5実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.7、φ=10°)。
【図89】第5実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.7、φ=20°)。
【図90】第5実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.7、φ=30°)。
【図91】本発明の表面弾性波素子の第6実施形態の構
成図である。
【図92】第6実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.6、φ=0°)。
【図93】第6実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.6、φ=10°)。
【図94】第6実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.6、φ=20°)。
【図95】第6実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.6、φ=30°)。
【図96】第6実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.85、φ=0°)。
【図97】第6実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.85、φ=10°)。
【図98】第6実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.85、φ=20°)。
【図99】第6実施形態でのK2 の評価結果を示すグラ
フである(kh1 =0.85、φ=30°)。
【図100】第6実施形態でのK2 の評価結果を示すグ
ラフである(kh1 =1.1、φ=0°)。
【図101】第6実施形態でのK2 の評価結果を示すグ
ラフである(kh1 =1.1、φ=10°)。
【図102】第6実施形態でのK2 の評価結果を示すグ
ラフである(kh1 =1.1、φ=20°)。
【図103】第6実施形態でのK2 の評価結果を示すグ
ラフである(kh1 =1.1、φ=30°)。
【図104】第6実施形態でのK2 の評価結果を示すグ
ラフである(kh1 =1.6、φ=0°)。
【図105】第6実施形態でのK2 の評価結果を示すグ
ラフである(kh1 =1.6、φ=10°)。
【図106】第6実施形態でのK2 の評価結果を示すグ
ラフである(kh1 =1.6、φ=20°)。
【図107】第6実施形態でのK2 の評価結果を示すグ
ラフである(kh1 =1.6、φ=30°)。
【図108】本発明の表面弾性波素子の第7実施形態の
構成図である。
【図109】第7実施形態でのK2 の評価結果を示すグ
ラフである(kh1 =0.6、φ=0°)。
【図110】第7実施形態でのK2 の評価結果を示すグ
ラフである(kh1 =0.6、φ=10°)。
【図111】第7実施形態でのK2 の評価結果を示すグ
ラフである(kh1 =0.6、φ=20°)。
【図112】第7実施形態でのK2 の評価結果を示すグ
ラフである(kh1 =0.6、φ=30°)。
【図113】第7実施形態でのK2 の評価結果を示すグ
ラフである(kh1 =0.85、φ=0°)。
【図114】第7実施形態でのK2 の評価結果を示すグ
ラフである(kh1 =0.85、φ=10°)。
【図115】第7実施形態でのK2 の評価結果を示すグ
ラフである(kh1 =0.85、φ=20°)。
【図116】第7実施形態でのK2 の評価結果を示すグ
ラフである(kh1 =0.85、φ=30°)。
【図117】第7実施形態でのK2 の評価結果を示すグ
ラフである(kh1 =1.1、φ=0°)。
【図118】第7実施形態でのK2 の評価結果を示すグ
ラフである(kh1 =1.1、φ=10°)。
【図119】第7実施形態でのK2 の評価結果を示すグ
ラフである(kh1 =1.1、φ=20°)。
【図120】第7実施形態でのK2 の評価結果を示すグ
ラフである(kh1 =1.1、φ=30°)。
【図121】第7実施形態でのK2 の評価結果を示すグ
ラフである(kh1 =1.6、φ=0°)。
【図122】第7実施形態でのK2 の評価結果を示すグ
ラフである(kh1 =1.6、φ=10°)。
【図123】第7実施形態でのK2 の評価結果を示すグ
ラフである(kh1 =1.6、φ=20°)。
【図124】第7実施形態でのK2 の評価結果を示すグ
ラフである(kh1 =1.6、φ=30°)。
【図125】評価例でのK2 の評価結果を示すグラフで
ある(kh1 =0.2、φ=0°)。
【図126】評価例でのK2 の評価結果を示すグラフで
ある(kh1 =0.2、φ=10°)。
【図127】評価例でのK2 の評価結果を示すグラフで
ある(kh1 =0.2、φ=20°)。
【図128】評価例でのK2 の評価結果を示すグラフで
ある(kh1 =0.2、φ=30°)。
【図129】評価例でのK2 の評価結果を示すグラフで
ある(kh1 =0.325、φ=0°)。
【図130】評価例でのK2 の評価結果を示すグラフで
ある(kh1 =0.325、φ=10°)。
【図131】評価例でのK2 の評価結果を示すグラフで
ある(kh1 =0.325、φ=20°)。
【図132】評価例でのK2 の評価結果を示すグラフで
ある(kh1 =0.325、φ=30°)。
【図133】評価例でのK2 の評価結果を示すグラフで
ある(kh1 =0.45、φ=0°)。
【図134】評価例でのK2 の評価結果を示すグラフで
ある(kh1 =0.45、φ=10°)。
【図135】評価例でのK2 の評価結果を示すグラフで
ある(kh1 =0.45、φ=20°)。
【図136】評価例でのK2 の評価結果を示すグラフで
ある(kh1 =0.45、φ=30°)。
【図137】評価例でのK2 の評価結果を示すグラフで
ある(kh1 =0.7、φ=0°)。
【図138】評価例でのK2 の評価結果を示すグラフで
ある(kh1 =0.7、φ=10°)。
【図139】評価例でのK2 の評価結果を示すグラフで
ある(kh1 =0.7、φ=20°)。
【図140】評価例でのK2 の評価結果を示すグラフで
ある(kh1 =0.7、φ=30°)。
【符号の説明】
100…ダイヤモンド、200…短絡用電極、310,
320,330,340,350,360,370…単
結晶LiNbO3 層、400…櫛型電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03H 9/145 H01L 41/18 101A (72)発明者 藤井 知 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目1番1号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 北林 弘之 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目1番1号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 鹿田 真一 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目1番1号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ダイヤモンドと、前記ダイヤモンド上に
    配置された短絡用電極と、前記短絡用電極上に配置され
    た単結晶のLiNbO3 層と、前記LiNbO3 層上に
    配置された櫛型電極とを備え、且つ1次モードの表面弾
    性波(波長:λ[μm])を利用する表面弾性波素子で
    あって、 前記LiNbO3 層の露出面の法線方向をZ軸方向と
    し、前記表面弾性波の進行方向をX軸方向とする直交座
    標系(X,Y,Z)の前記LiNbO3 層の結晶基本座
    標系(x,y,z)に対するオイラー角表現を(θ
    [°],φ[°],ψ[°])とし、前記LiNbO3
    層の厚さがt1 [μm]で、kh1 =2π(t1 /λ)
    とした場合、 kh1 、θ、およびψの値が、 直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、(0,0)、
    (0,1)、(1,0)、および(1,1)の各整数対
    (i,k)について、点A11 ik、点B11 ik、点C11 ik
    および点D11 ikを頂点とする平面四角形領域と、点A12
    ik、点B12 ik、点C12 ik、および点D12 ikを頂点とする
    平面四角形領域とを対向する底面とする4つの6面体の
    夫々の内部領域の値、 ここで、点A11 ik=(0.45,80+180i,140+180k) 点B11 ik=(0.45,100+180i,140+180k) 点C11 ik=(0.45,100+180i,180+180k) 点D11 ik=(0.45,80+180i,180+180k) 点A12 ik=(0.7,70+180i,120+180k) 点B12 ik=(0.7,110+180i,120+180k) 点C12 ik=(0.7,110+180i,180+180k) 点D12 ik=(0.7,60+180i,180+180k)、 および、 直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、(0,0)、
    (0,1)、(1,0)、および(1,1)の各整数対
    (i,k)について、点A13 ik、点B13 ik、点C13 ik
    および点D13 ikを頂点とする平面四角形領域と、点A14
    ik、点B14 ik、点C14 ik、および点D14 ikを頂点とする
    平面四角形領域とを対向する底面とする4つの6面体の
    夫々の内部領域の値、 ここで、点A13 ik=(0.45,80+180i,0+180k) 点B13 ik=(0.45,90+180i,0+180k) 点C13 ik=(0.45,90+180i,10+180k) 点D13 ik=(0.45,80+180i,20+180k) 点A14 ik=(0.7,60+180i,0+180k) 点B14 ik=(0.7,110+180i,0+180k) 点C14 ik=(0.7,90+180i,40+180k) 点D14 ik=(0.7,80+180i,40+180k)、 のいずれか1つであることを特徴とする表面弾性波素
    子。
  2. 【請求項2】 ダイヤモンドと、前記ダイヤモンド上に
    配置された短絡用電極と、前記短絡用電極上に配置され
    た単結晶のLiNbO3 層と、前記LiNbO3 層上に
    配置された櫛型電極とを備え、且つ2次モードの表面弾
    性波(波長:λ[μm])を利用する表面弾性波素子で
    あって、 前記LiNbO3 層の露出面の法線方向をZ軸方向と
    し、前記表面弾性波の進行方向をX軸方向とする直交座
    標系(X,Y,Z)の前記LiNbO3 層の結晶基本座
    標系(x,y,z)に対するオイラー角表現を(θ
    [°],φ[°],ψ[°])とし、前記LiNbO3
    層の厚さがt1 [μm]で、kh1 =2π(t1 /λ)
    とした場合、 kh1 、θ、およびψの値が、 0≦φ≦15、45+60j≦φ≦75+60j(i=
    0〜4の整数)、および、345≦φ≦360であり、
    直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、(0,0)、
    (0,1)、(1,0)、および(1,1)の各整数対
    (i,k)について、点A21 ik、点B21 ik、点C21 ik
    および点D21 ikを頂点とする平面四角形領域と、点A22
    ik、点B22 ik、点C22 ik、および点D22 ikを頂点とする
    平面四角形領域とを対向する底面とする4つの6面体の
    夫々の内部領域の値、 ここで、点A21 ik=(0.6,60+180i,40+180k) 点B21 ik=(0.6,110+180i,40+180k) 点C21 ik=(0.6,110+180i,120+180k) 点D21 ik=(0.6,60+180i,120+180k) 点A22 ik=(0.85,50+180i,70+180k) 点B22 ik=(0.85,130+180i,0+180k) 点C22 ik=(0.85,130+180i,180+180k) 点D22 ik=(0.85,50+180i,100+180k)、 0≦φ≦15、45+60j≦φ≦75+60j(i=
    0〜4の整数)、および、345≦φ≦360であり、
    直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、(0,0)、
    (0,1)、(1,0)、および(1,1)の各整数対
    (i,k)について、点A22 ik、点B22 ik、点C22 ik
    および点D22 ikを頂点とする平面四角形領域と、点A23
    ik、点B23 ik、点C23 ik、および点D23 ikを頂点とする
    平面四角形領域とを対向する底面とする4つの6面体の
    夫々の内部領域の値、 ここで、点A23 ik=(1.1,40+180i,60+180k) 点B23 ik=(1.1,140+180i,0+180k) 点C23 ik=(1.1,140+180i,180+180k) 点D23 ik=(1.1,40+180i,110+180k)、 15+60j≦φ≦45+60j(j=0〜5の整数)
    であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、
    (0,0)、(0,1)、(1,0)、および(1,
    1)の各整数対(i,k)について、点A24 ik、点B24
    ik、点C24 ik、および点D24 ikを頂点とする平面四角形
    領域と、点A25 ik、点B25 ik、点C25 ik、および点D25
    ikを頂点とする平面四角形領域とを対向する底面とする
    4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A24 ik=(0.6,60+180i,30+180k) 点B24 ik=(0.6,120+180i,30+180k) 点C24 ik=(0.6,120+180i,100+180k) 点D24 ik=(0.6,60+180i,100+180k) 点A25 ik=(0.85,50+180i,30+180k) 点B25 ik=(0.85,130+180i,30+180k) 点C25 ik=(0.85,130+180i,110+180k) 点D25 ik=(0.85,50+180i,110+180k)、 および、 15+60j≦φ≦45+60j(j=0〜5の整数)
    であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、
    (0,0)、(0,1)、(1,0)、および(1,
    1)の各整数対(i,k)について、点A25 ik、点B25
    ik、点C25 ik、および点D25 ikを頂点とする平面四角形
    領域と点A26 ik、点B26 ik、点C26 ik、および点D26 ik
    を頂点とする平面四角形領域とを対向する底面とする4
    つの6面体の夫々の内部領域の値 ここで、点A26 ik=(1.1,40+180i,30+180k) 点B26 ik=(1.1,140+180i,30+180k) 点C26 ik=(1.1,140+180i,120+180k) 点D26 ik=(1.1,40+180i,120+180k)、 のいずれか1つであることを特徴とする表面弾性波素
    子。
  3. 【請求項3】 ダイヤモンドと、前記ダイヤモンド上に
    配置された櫛型電極と、前記櫛型電極上に配置された単
    結晶のLiNbO3 層と、前記LiNbO3層上に配置
    された短絡用電極とを備え、且つ1次モードの表面弾性
    波(波長:λ[μm])を利用する表面弾性波素子であ
    って、 前記LiNbO3 層の露出面の法線方向をZ軸方向と
    し、前記表面弾性波の進行方向をX軸方向とする直交座
    標系(X,Y,Z)の前記LiNbO3 層の結晶基本座
    標系(x,y,z)に対するオイラー角表現を(θ
    [°],φ[°],ψ[°])とし、前記LiNbO3
    層の厚さがt1 [μm]で、kh1 =2π(t1 /λ)
    とした場合、 kh1 、θ、およびψの値が、 0≦φ≦15、45+60j≦φ≦75+60j(i=
    0〜4の整数)、および、345≦φ≦360であり、
    直交座標系(kh1,θ,ψ)において、(0,0)、
    (0,1)、(1,0)、および(1,1)の各整数対
    (i,k)について、点P31 ikを頂点とし、点A31 ik
    点B31 ik、点C31 ik、および点D31 ikを頂点とする平面
    四角形領域を底面とする4つの四角錐の内部領域の値、 ここで、点P31 ik=(0.45,90+180i,150+180k) 点A31 ik=(0.7,70+180i,130+180k) 点B31 ik=(0.7,90+180i,130+180k) 点C31 ik=(0.7,90+180i,180+180k) 点D31 ik=(0.7,70+180i,180+180k)、 および、 15+60j≦φ≦45+60j(j=0〜5の整数)
    であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、
    (0,0)、(0,1)、(1,0)、および(1,
    1)の各整数対(i,k)について、点A32 ik、点B32
    ik、点C32 ik、および点D32 ikを頂点とする平面四角形
    領域と、点A33 ik、点B33 ik、点C33 ik、および点D33
    ikを頂点とする平面四角形領域とを対向する底面とする
    4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A32 ik=(0.45,80+180i,130+180k) 点B32 ik=(0.45,100+180i,130+180k) 点C32 ik=(0.45,100+180i,150+180k) 点D32 ik=(0.45,80+180i,150+180k) 点A33 ik=(0.7,70+180i,120+180k) 点B33 ik=(0.7,110+180i,120+180k) 点C33 ik=(0.7,110+180i,160+180k) 点D33 ik=(0.7,70+180i,160+180k)、 のいずれか1つであることを特徴とする表面弾性波素
    子。
  4. 【請求項4】 ダイヤモンドと、前記ダイヤモンド上に
    配置された櫛型電極と、前記櫛型電極上に配置された単
    結晶のLiNbO3 層と、前記LiNbO3層上に配置
    された短絡用電極とを備え、且つ2次モードの表面弾性
    波(波長:λ[μm])を利用する表面弾性波素子であ
    って、 前記LiNbO3 層の露出面の法線方向をZ軸方向と
    し、前記表面弾性波の進行方向をX軸方向とする直交座
    標系(X,Y,Z)の前記LiNbO3 層の結晶基本座
    標系(x,y,z)に対するオイラー角表現を(θ
    [°],φ[°],ψ[°])とし、前記LiNbO3
    層の厚さがt1 [μm]で、kh1 =2π(t1 /λ)
    とした場合、 kh1 、θ、およびψの値が、 0≦φ≦15、45+60j≦φ≦75+60j(i=
    0〜4の整数)、および、345≦φ≦360であり、
    直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、(0,0)、
    (0,1)、(1,0)、および(1,1)の各整数対
    (i,k)について、点A41 ik、点B41 ik、点C41 ik
    および点D41 ikを頂点とする平面四角形領域と、点A42
    ik、点B42 ik、点C42 ik、および点D42 ikを頂点とする
    平面四角形領域とを対向する底面とする4つの6面体の
    夫々の内部領域の値、 ここで、点A41 ik=(0.6,70+180i,40+180k) 点B41 ik=(0.6,100+180i,40+180k) 点C41 ik=(0.6,100+180i,110+180k) 点D41 ik=(0.6,70+180i,110+180k) 点A42 ik=(0.85,70+180i,60+180k) 点B42 ik=(0.85,120+180i,0+180k) 点C42 ik=(0.85,120+180i,180+180k) 点D42 ik=(0.85,70+180i,100+180k) 0≦φ≦15、45+60j≦φ≦75+60j(i=
    0〜4の整数)、および、345≦φ≦360であり、
    直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、(0,0)、
    (0,1)、(1,0)、および(1,1)の各整数対
    (i,k)について、点A42 ik、点B42 ik、点C42 ik
    および点D42 ikを頂点とする平面四角形領域と、点A43
    ik、点B43 ik、点C43 ik、および点D43 ikを頂点とする
    平面四角形領域とを対向する底面とする4つの6面体の
    夫々の内部領域の値、 ここで、点A43 ik=(1.1,90+180i,0+180k) 点B43 ik=(1.1,130+180i,0+180k) 点C43 ik=(1.1,130+180i,180+180k) 点D43 ik=(1.1,90+180i,180+180k)、 15+60j≦φ≦45+60j(j=0〜5の整数)
    であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、
    (0,0)、(0,1)、(1,0)、および(1,
    1)の各整数対(i,k)について、点A44 ik、点B44
    ik、点C44 ik、および点D44 ikを頂点とする平面四角形
    領域と、点A45 ik、点B45 ik、点C45 ik、および点D45
    ikを頂点とする平面四角形領域とを対向する底面とする
    4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A44 ik=(0.6,70+180i,20+180k) 点B44 ik=(0.6,110+180i,20+180k) 点C44 ik=(0.6,100+180i,90+180k) 点D44 ik=(0.6,70+180i,90+180k) 点A45 ik=(0.85,60+180i,10+180k) 点B45 ik=(0.85,120+180i,10+180k) 点C45 ik=(0.85,120+180i,90+180k) 点D45 ik=(0.85,60+180i,90+180k) および、 15+60j≦φ≦45+60j(j=0〜5の整数)
    であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、
    (0,0)、(0,1)、(1,0)、および(1,
    1)の各整数対(i,k)について、点A45 ik、点B45
    ik、点C45 ik、および点D45 ikを頂点とする平面四角形
    領域と点A46 ik、点B46 ik、点C46 ik、および点D46 ik
    を頂点とする平面四角形領域とを対向する底面とする4
    つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A46 ik=(1.1,80+180i,10+180k) 点B46 ik=(1.1,120+180i,10+180k) 点C46 ik=(1.1,130+180i,80+180k) 点D46 ik=(1.1,50+180i,80+180k)、 のいずれか1つであることを特徴とする表面弾性波素
    子。
  5. 【請求項5】 ダイヤモンドと、前記ダイヤモンド上に
    配置された単結晶のLiNbO3 層と、前記LiNbO
    3 層上に配置された櫛型電極とを備え、且つ1次モード
    の表面弾性波(波長:λ[μm])を利用する表面弾性
    波素子であって、 前記LiNbO3 層の露出面の法線方向をZ軸方向と
    し、前記表面弾性波の進行方向をX軸方向とする直交座
    標系(X,Y,Z)の前記LiNbO3 層の結晶基本座
    標系(x,y,z)に対するオイラー角表現を(θ
    [°],φ[°],ψ[°])とし、前記LiNbO3
    層の厚さがt1 [μm]で、kh1 =2π(t1 /λ)
    とした場合、 kh1 、θ、およびψの値が、 直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、(0,0)、
    (0,1)、(1,0)、および(1,1)の各整数対
    (i,k)について、点P51 ikを頂点とし、点A51 ik
    点B51 ik、点C51 ik、および点D51 ikを頂点とする平面
    四角形領域を底面とする4つの四角錐の内部領域の値、 ここで、点P51 ik=(0.6,90+180i,0+180k) 点A51 ik=(0.7,80+180i,0+180k) 点B51 ik=(0.7,110+180i,0+180k) 点C51 ik=(0.7,110+180i,10+180k) 点D51 ik=(0.7,80+180i,10+180k) および、 直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、(0,0)、
    (0,1)、(1,0)、および(1,1)の各整数対
    (i,k)について、点P52 ikを頂点とし、点A52 ik
    点B52 ik、点C52 ik、および点D52 ikを頂点とする平面
    四角形領域を底面とする4つの四角錐の内部領域の値、 ここで、点P52 ik=(0.6,100+180i,0+180k) 点A52 ik=(0.7,90+180i,170+180k) 点B52 ik=(0.7,100+180i,170+180k) 点C52 ik=(0.7,110+180i,180+180k) 点D52 ik=(0.7,80+180i,180+180k)、 のいずれか1つであることを特徴とする表面弾性波素
    子。
  6. 【請求項6】 ダイヤモンドと、前記ダイヤモンド上に
    配置された単結晶のLiNbO3 層と、前記LiNbO
    3 層上に配置された櫛型電極とを備え、且つ2次モード
    の表面弾性波(波長:λ[μm])を利用する表面弾性
    波素子であって、 前記LiNbO3 層の露出面の法線方向をZ軸方向と
    し、前記表面弾性波の進行方向をX軸方向とする直交座
    標系(X,Y,Z)の前記LiNbO3 層の結晶基本座
    標系(x,y,z)に対するオイラー角表現を(θ
    [°],φ[°],ψ[°])とし、前記LiNbO3
    層の厚さがt1 [μm]で、kh1 =2π(t1 /λ)
    とした場合、 kh1 、θ、およびψの値が、 0≦φ≦15、45+60j≦φ≦75+60j(i=
    0〜4の整数)、および、345≦φ≦360であり、
    直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、(0,0)、
    (0,1)、(1,0)、および(1,1)の各整数対
    (i,k)について、点A61 ik、点B61 ik、点C61 ik
    および点D61 ikを頂点とする平面四角形領域と、点A62
    ik、点B62 ik、点C62 ik、および点D62 ikを頂点とする
    平面四角形領域とを対向する底面とする4つの6面体の
    夫々の内部領域の値、 ここで、点A61 ik=(0.85,140+180i,40+180k) 点B61 ik=(0.85,160+180i,40+180k) 点C61 ik=(0.85,160+180i,60+180k) 点D61 ik=(0.85,140+180i,60+180k) 点A62 ik=(1.1,120+180i,30+180k) 点B62 ik=(1.1,170+180i,30+180k) 点C62 ik=(1.1,170+180i,70+180k) 点D62 ik=(1.1,120+180i,70+180k)、 0≦φ≦15、45+60j≦φ≦75+60j(i=
    0〜4の整数)、および、345≦φ≦360であり、
    直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、(0,0)、
    (0,1)、(1,0)、および(1,1)の各整数対
    (i,k)について、点A63 ik、点B63 ik、点C63 ik
    および点D63 ikを頂点とする平面四角形領域と、点A64
    ik、点B64 ik、点C64 ik、および点D64 ikを頂点とする
    平面四角形領域とを対向する底面とする4つの6面体の
    夫々の内部領域の値、 ここで、点A63 ik=(0.85,130+180i,130+180k) 点B63 ik=(0.85,160+180i,130+180k) 点C63 ik=(0.85,160+180i,150+180k) 点D63 ik=(0.85,130+180i,150+180k) 点A64 ik=(1.1,100+180i,140+180k) 点B64 ik=(1.1,140+180i,100+180k) 点C64 ik=(1.1,160+180i,160+180k) 点D64 ik=(1.1,130+180i,160+180k)、 0≦φ≦15、45+60j≦φ≦75+60j(i=
    0〜4の整数)、および、345≦φ≦360であり、
    直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、(0,0)、
    (0,1)、(1,0)、および(1,1)の各整数対
    (i,k)について、点P65 ikを頂点とし、点A65 ik
    点B65 ik、点C65 ik、および点D65 ikを頂点とする平面
    四角形領域を底面とする4つの四角錐の内部領域の値、 ここで、点P65 ik=(0.85,30+180i,90+180k) 点A65 ik=(1.1,20+180i,70+180k) 点B65 ik=(1.1,40+180i,70+180k) 点C65 ik=(1.1,40+180i,110+180k) 点D65 ik=(1.1,20+180i,110+180k)、 15+60j≦φ≦45+60j(j=0〜5の整数)
    であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、
    (0,0)、(0,1)、(1,0)、および(1,
    1)の各整数対(i,k)について、点A66 ik、点B66
    ik、点C66 ik、および点D66 ikを頂点とする平面四角形
    領域と、点A67 ik、点B67 ik、点C67 ik、および点D67
    ikを頂点とする平面四角形領域とを対向する底面とする
    4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A66 ik=(0.6,20+180i,150+180k) 点B66 ik=(0.6,40+180i,150+180k) 点C66 ik=(0.6,40+180i,170+180k) 点D66 ik=(0.6,20+180i,170+180k) 点A67 ik=(0.85,50+180i,130+180k) 点B67 ik=(0.85,70+180i,140+180k) 点C67 ik=(0.85,50+180i,160+180k) 点D67 ik=(0.85,20+180i,160+180k)、 15+60j≦φ≦45+60j(j=0〜5の整数)
    であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、
    (0,0)、(0,1)、(1,0)、および(1,
    1)の各整数対(i,k)について、点A67 ik、点B67
    ik、点C67 ik、および点D67 ikを頂点とする平面四角形
    領域と、点A68 ik、点B68 ik、点C68 ik、および点D68
    ikを頂点とする平面四角形領域とを対向する底面とする
    4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A68 ik=(1.1,40+180i,120+180k) 点B68 ik=(1.1,90+180i,120+180k) 点C68 ik=(1.1,90+180i,160+180k) 点D68 ik=(1.1,40+180i,160+180k)、 15+60j≦φ≦45+60j(j=0〜5の整数)
    であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、
    (0,0)、(0,1)、(1,0)、および(1,
    1)の各整数対(i,k)について、点A69 ik、点B69
    ik、点C69 ik、および点D69 ikを頂点とする平面四角形
    領域と、点A6A ik、点B6A ik、点C6A ik、および点D6A
    ikを頂点とする平面四角形領域とを対向する底面とする
    4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A69 ik=(0.6,140+180i,150+180k) 点B69 ik=(0.6,160+180i,150+180k) 点C69 ik=(0.6,160+180i,160+180k) 点D69 ik=(0.6,140+180i,160+180k) 点A6A ik=(0.85,100+180i,140+180k) 点B6A ik=(0.85,130+180i,130+180k) 点C6A ik=(0.85,160+180i,160+180k) 点D6A ik=(0.85,130+180i,160+180k)、 15+60j≦φ≦45+60j(j=0〜5の整数)
    であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、
    (0,0)、(0,1)、(1,0)、および(1,
    1)の各整数対(i,k)について、点A6A ik、点B6A
    ik、点C6A ik、および点D6A ikを頂点とする平面四角形
    領域と、点A6B ik、点B6B ik、点C6B ik、および点D6B
    ikを頂点とする平面四角形領域とを対向する底面とする
    4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A6B ik=(1.1,100+180i,120+180k) 点B6B ik=(1.1,150+180i,120+180k) 点C6B ik=(1.1,150+180i,160+180k) 点D6B ik=(1.1,100+180i,160+180k)、 15+60j≦φ≦45+60j(j=0〜5の整数)
    であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、
    (0,0)、(0,1)、(1,0)、および(1,
    1)の各整数対(i,k)について、点A6C ik、点B6C
    ik、点C6C ik、および点D6C ikを頂点とする平面四角形
    領域と、点A6D ik、点B6D ik、点C6D ik、および点D6D
    ikを頂点とする平面四角形領域とを対向する底面とする
    4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A6C ik=(0.85,150+180i,50+180k) 点B6C ik=(0.85,160+180i,50+180k) 点C6C ik=(0.85,160+180i,60+180k) 点D6C ik=(0.85,150+180i,60+180k) 点A6D ik=(1.1,130+180i,40+180k) 点B6D ik=(1.1,160+180i,40+180k) 点C6D ik=(1.1,160+180i,90+180k) 点D6D ik=(1.1,130+180i,90+180k)、 および、 15+60j≦φ≦45+60j(j=0〜5の整数)
    であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、
    (0,0)、(0,1)、(1,0)、および(1,
    1)の各整数対(i,k)について、点P6E ikを頂点と
    し、点A6E ik、点B6E ik、点C6E ik、および点D6E ik
    頂点とする平面四角形領域を底面とする4つの四角錐の
    内部領域の値、 ここで、点P6E ik=(0.85,30+180i,70+180k) 点A6E ik=(1.1,20+180i,50+180k) 点B6E ik=(1.1,40+180i,50+180k) 点C6E ik=(1.1,40+180i,90+180k) 点D6E ik=(1.1,20+180i,90+180k)、 のいずれか1つであることを特徴とする表面弾性波素
    子。
  7. 【請求項7】 ダイヤモンドと、前記ダイヤモンド上に
    配置された櫛型電極と、前記櫛型電極上に配置された単
    結晶のLiNbO3 層とを備え、且つ2次モードの表面
    弾性波(波長:λ[μm])を利用する表面弾性波素子
    であって、 前記LiNbO3 層の露出面の法線方向をZ軸方向と
    し、前記表面弾性波の進行方向をX軸方向とする直交座
    標系(X,Y,Z)の前記LiNbO3 層の結晶基本座
    標系(x,y,z)に対するオイラー角表現を(θ
    [°],φ[°],ψ[°])とし、前記LiNbO3
    層の厚さがt1 [μm]で、kh1 =2π(t1 /λ)
    とした場合、 kh1 、θ、およびψの値が、 15+60j≦φ≦45+60j(j=0〜5の整数)
    であり、直交座標系(kh1 ,θ,ψ)において、
    (0,0)、(0,1)、(1,0)、および(1,
    1)の各整数対(i,k)について、点A71 ik、点B71
    ik、点C71 ik、および点D71 ikを頂点とする平面四角形
    領域と、点A72 ik、点B72 ik、点C72 ik、および点D72
    ikを頂点とする平面四角形領域とを対向する底面とする
    4つの6面体の夫々の内部領域の値、 ここで、点A71 ik=(0.85,50+180i,160+180k) 点B71 ik=(0.85,100+180i,160+180k) 点C71 ik=(0.85,90+180i,170+180k) 点D71 ik=(0.85,50+180i,170+180k) 点A72 ik=(1.1,40+180i,150+180k) 点B72 ik=(1.1,140+180i,150+180k) 点C72 ik=(1.1,140+180i,180+180k) 点D72 ik=(1.1,40+180i,180+180k) のいずれか1つであることを特徴とする表面弾性波素
    子。
  8. 【請求項8】 前記ダイヤモンドは基材上に配置された
    ダイヤモンド層であり、且つ前記ダイヤモンド層の厚さ
    をt2 [μm]とし、kh2 =2π(t2 /λ)とした
    場合、 kh2 ≧4 なる関係を満足する、ことを特徴とする請求項1〜7の
    いずれかに記載の表面弾性波素子。
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