弾性表面波装置
【課題】ＬｉＮｂＯ３基板を用いた弾性表面波装置であって、ＩＤＴの反射係数が大きいだけでなく、電気機械結合係数ｋ２が大きく、かつ該電気機械結合係数ｋ２が大きい範囲を実現するＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角範囲が拡げられる、弾性表面波装置を提供する。
【解決手段】ＬｉＮｂＯ３基板２の上面２ａに複数本の溝２ｂが形成されており、複数本の溝２ｂに充填された金属材料からなる複数本の電極指を有するＩＤＴ３が設けられており、該金属材料がＴａもしくはＭｏまたはこれらの金属の少なくとも１種を主体とする合金からなる、弾性表面波装置１。
【解決手段】ＬｉＮｂＯ３基板２の上面２ａに複数本の溝２ｂが形成されており、複数本の溝２ｂに充填された金属材料からなる複数本の電極指を有するＩＤＴ３が設けられており、該金属材料がＴａもしくはＭｏまたはこれらの金属の少なくとも１種を主体とする合金からなる、弾性表面波装置１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば共振子や帯域フィルタとして用いられる弾性表面波装置に関し、より詳細には、圧電基板上の溝に充填された金属を用いてＩＤＴが形成されている構造を有する弾性表面波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、共振子や帯域フィルタとして弾性表面波装置が広く用いられている。例えば下記の特許文献１には、図２６に略図的に断面構造を示す弾性表面波装置１００１が開示されている。
【０００３】
弾性表面波装置１００１では、ＬｉＴａＯ３基板１００２の上面１００２ａに、複数本の溝１００２ｂが形成されている。複数本の溝１００２ｂに金属が充填されており、それによって該金属からなる複数本の電極指を有するＩＤＴ１００３が形成されている。ＬｉＴａＯ３基板１００２の上面１００２ａを覆うように、ＳｉＯ２膜１００４が積層されている。ＬｉＴａＯ３基板１００２が負の周波数温度係数ＴＣＦを有するため、正の周波数温度係数ＴＣＦを有するＳｉＯ２膜１００４が積層されて、弾性表面波装置１００１の周波数温度係数ＴＣＦの絶対値が小さくされている。
【０００４】
また、複数本の溝１００２ｂに埋め込まれた金属を用いてＩＤＴを形成することにより、ＩＤＴにおいて大きな反射係数が得られるとされている。具体的には、表面波の波長をλとしたときに、溝１００２ｂに充填されたＡｌの厚み、すなわちＡｌからなるＩＤＴの厚みを０．０４λとした場合、電極指１本あたりの反射係数が０．０５とされ、電極厚みが大きいほど、大きな反射係数の得られることが示されている。
【０００５】
他方、下記の特許文献２には、図２７に示す弾性表面波装置が開示されている。弾性表面波装置１１０１では、ＬｉＴａＯ３またはＬｉＮｂＯ３からなる圧電基板１１０２上に、ＩＤＴ１１０３が形成されている。また、ＩＤＴ１１０３を覆うように保護膜１１０４が形成されている。他方、ＩＤＴ１１０３及び保護膜１１０４が形成されている部分を除く残りの領域には、ＩＤＴ１１０３及び保護膜１１０４を積層してなる積層金属膜の厚みと等しいＳｉＯ２からなる第１絶縁物層１１０５が形成されている。そして、第１絶縁物層１１０５を覆うように、ＳｉＯ２からなる第２絶縁物層１１０６が積層されている。ここでは、ＩＤＴ１１０３として、Ａｌよりも密度の大きい金属を用いることにより、反射係数の絶対値を大きくすることができ、所望でないリップルを抑圧し得ることが示されている。
【特許文献１】ＷＯ２００６／０１１４１７Ａ１
【特許文献２】特開２００４−１１２７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の弾性表面波装置１００１では、ＡｌからなるＩＤＴの厚みが大きいほど、反射係数の絶対値を大きくし得る旨が示されている。しかしながら、本願発明者は、単に反射係数の絶対値を大きくしただけでは、良好な共振特性が得られないことを見出した。すなわち、特許文献１に記載の弾性表面波装置では、Ａｌからなる電極の厚みを厚くすることにより、反射係数の絶対値を大きくし得るものの、反射係数の符号が負のため、通過帯域に多数のリップルが生じ、良好な共振特性が得られないことを見出した。
【０００７】
特許文献１では、ＩＤＴの厚みと反射係数との関係については、ＬｉＴａＯ３基板上にＡｌからなるＩＤＴを用いた場合について説明されているにすぎない。なお、特許文献１の段落０１２９では、ＬｉＮｂＯ３基板において、Ａｕなどの他の金属を用いてＩＤＴを形成してもよい旨が示唆されているが、ＡｕからなるＩＤＴしか開示されていない。
【０００８】
他方、特許文献２では、上記のように、Ａｌよりも密度の大きい金属からなるＩＤＴを用いた場合に、反射係数の絶対値を高め得る旨は示されているものの、得られる弾性表面波装置の電気機械結合係数を大きくし得ることについては、特に言及されていない。
【０００９】
また、上記ＬｉＮｂＯ３基板上に設けられた溝にＡｕを充填してＩＤＴを形成した構造では、十分大きな電気機械結合係数ｋ２を得るには使用し得るＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角範囲が狭いという問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、従来技術の欠点を解消し、圧電基板としてＬｉＮｂＯ３基板を用いており、しかも、ＩＤＴの反射係数が十分に大きいだけでなく、さらに電気機械結合係数ｋ２が大きく、使用し得るＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角範囲が比較的広く、設計の自由度を高め得る、弾性表面波装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、ＬｉＮｂＯ３基板からなり、上面に複数本の溝が形成されている圧電基板と、前記圧電基板の上面の複数本の溝に充填された金属材料からなる複数本の電極指を有するＩＤＴとを備え、前記金属材料がＴａもしくはＭｏまたはこれらの金属の少なくとも１種を主体とする合金からなることを特徴とする、弾性表面波装置が提供される。
【００１２】
本発明に係る弾性表面波装置では、弾性表面波の波長をλとした場合、前記ＩＤＴのλで規格化してなる規格化膜厚と、前記ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（０°±１０°，θ，０°±１０°）のθが下記の表１に示す組合せの１種とされる。この場合には、大きな電気機械結合係数ｋ２を得ることができるＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角範囲をより一層広げることができる。
【００１３】
【表１】
【００１４】
また、本発明に係る弾性表面波装置では、好ましくは、前記ＩＤＴ及び前記圧電基板を覆っている、ＳｉＯ２あるいはＳｉＯ２を主成分とする無機材料からなる誘電体膜がさらに備えられている。この場合には、ＳｉＯ２あるいはＳｉＯ２を主成分とする無機材料からなる誘電体膜の周波数温度係数が正の値であり、ＬｉＮｂＯ３の周波数温度係数ＴＣＦが負の値であるため、全体として周波数温度係数ＴＣＦの絶対値が小さい弾性表面波装置を提供することができる。
【００１５】
ＬｉＮｂＯ３基板上に上記誘電体膜、特にＳｉＯ２からなる誘電体膜が形成されている場合、ＩＤＴを構成している金属材料の種類に応じ、ＩＤＴのλで規格化してなる規格化膜厚と、ＳｉＯ２からなる誘電体膜の規格化膜厚と、ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（０°±１０°，θ，０°±１０°）のθが、それぞれ下記の表２〜表７に示す組合せの１種とされる。
【００１６】
より具体的には、前記弾性表面波の波長をλとした場合、前記ＩＤＴのλで規格化してなる規格化膜厚と、前記誘電体膜としてのＳｉＯ２膜のλで規格化してなる規格化膜厚と、前記ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（０°±１０°，θ，０°±１０°）のθとが、下記の表２〜表４または表５〜表７に示す組合せの１種である。
【００１７】
【表２】
【００１８】
【表３】
【００１９】
【表４】
【００２０】
【表５】
【００２１】
【表６】
【００２２】
【表７】
【００２３】
上記のように、ＩＤＴを構成している金属材料の種類に応じて、上記表２〜表７に示す組合せの１種を用いることにより、大きな電気機械結合係数ｋ２を実現し得るＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角範囲をより一層広げることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ＬｉＮｂＯ３基板の上面の溝に充填された金属材料からなる複数本の電極指を有するＩＤＴにおいて、金属材料がＴａもしくはＭｏまたはこれらの金属の少なくとも１種を主体とする合金からなるため、ＩＤＴの反射係数が単に大きいだけでなく、大きな電気機械結合係数ｋ２を得ることができる。しかも、上記電気機械結合係数ｋ２が大きな範囲を実現するのに、ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角を広い範囲から選択することができる。よって、弾性表面波装置の特性を高め得るだけでなく、弾性表面波装置の設計の自由度を高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００２６】
図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性表面波装置のＩＤＴが形成されている部分の模式的部分正面断面図であり、（ｂ）は、該弾性表面波装置の模式的平面図である。
【００２７】
図１（ａ）に示すように、弾性表面波装置１は、ＬｉＮｂＯ３基板２を有する。ＬｉＮｂＯ３基板２の上面２ａには、複数本の溝２ｂが形成されている。複数本の溝２ｂに金属を充填することにより、複数本の電極指を有するＩＤＴ３が形成されている。このＩＤＴ３の上面と、ＬｉＮｂＯ３基板２の上面２ａは面一とされている。
【００２８】
上面２ａ及びＩＤＴ３を覆うように、ＳｉＯ２膜４が形成されている。なお、本発明では、ＳｉＯ２膜４は形成されずともよい。
【００２９】
図１（ｂ）に示すように、弾性表面波装置１は、上記ＩＤＴ３と、ＩＤＴ３の表面波伝搬方向両側に配置された第１，第２の反射器５，６とを有する、１ポート型の弾性表面波共振子である。なお、反射器５，６は、それぞれ、複数本の電極指の両端を短絡してなるグレーティング反射器である。
【００３０】
上記反射器５，６も、ＩＤＴ３と同様に、ＬｉＮｂＯ３基板２の上面２ａに設けられた複数本の溝に同じ金属を充填することにより形成されている。従って、反射器５，６においても、電極表面とＬｉＮｂＯ３基板２の上面２ａとが略面一にされている。よって、ＳｉＯ２膜４の上面は、弾性表面波装置１の全体にわたり略平坦化されている。
【００３１】
ＬｉＮｂＯ３基板２の周波数温度係数ＴＣＦは負の値であるが、ＳｉＯ２膜４の周波数温度係数ＴＣＦは正の値であるため、全体として周波数温度係数ＴＣＦの絶対値が小さくされている。従って、弾性表面波装置１では、温度変化による周波数特性の変化が小さい。
【００３２】
本実施形態の弾性表面波装置１は、ＳＨ波を利用した弾性表面波装置であり、その特徴は、上記ＩＤＴ３を構成している上記金属材料が、Ｐｔ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＴｉまたはこれらの金属の少なくとも１種を主体とする合金からなることにある。上記ＩＤＴ３には密着層、拡散防止層など他の金属材料からなる金属層を付加してもよいし、またＩＤＴ３は他の金属層との積層構造としてもよい。
【００３３】
それによって、本実施形態の弾性表面波装置１では、ＩＤＴ３の反射係数の絶対値が大きくされているだけでなく、大きな電気機械結合係数ｋ２を得ることができる。また、以下の具体的な実験例で示されるように、電気機械結合係数ｋ２が大きい弾性表面波装置１を得るにあたり、利用し得るＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角範囲を広げることができる。従って、設計の自由度を高めることができる。これを、図２〜図９を参照して説明する。
【００３４】
図６及び図７は、上記実施形態の弾性表面波装置１と同様の構造を有し、ただし、ＩＤＴ電極及び反射器をＡｌにより形成し、漏洩弾性表面波を利用した弾性表面波装置におけるＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（０°，θ，０°）のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係とをそれぞれ示す図である。
【００３５】
図６及び図７においては、ＡｌからなるＩＤＴ３の表面波の波長λで規格してなる規格化膜厚を０．０４λまたは０．０８λとした場合の結果が示されている。また、規格化膜厚が０．２５λのＳｉＯ２膜４が形成されている構造の結果を実線で、ＳｉＯ２膜４が形成されていない構造についての結果を破線で示した。
【００３６】
図６から明らかなように、電極材料として、Ａｌを用いた場合、反射係数がさほど高くならないことがわかる。
【００３７】
また、図７から明らかなように、オイラー角のθを変化させることにより、電気機械結合係数ｋ２を０．２以上とし得ることがわかる。しかしながら、図６に示したように、ＳｉＯ２膜４を形成していない場合においても、オイラー角のθの値及びＡｌからなるＩＤＴの膜厚の如何に関わらず、反射係数が０．１以下と小さいことがわかる。
【００３８】
他方、図８及び図９は、電極材料として、表面波の波長λで規格した規格化膜厚が０．０４λまたは０．０８λのＡｕを用いた場合の結果を示す。すなわち、図１に示したＩＤＴ電極３及び反射器５，６を、Ａｕで形成した場合の結果を示す。図８は、オイラー角のθと反射係数との関係とを示し、図９は、オイラー角のθと電気機械結合係数ｋ２との関係を示す。
【００３９】
また、図８及び図９においても、規格化膜厚４が０．２５λのＳｉＯ２膜４を形成した構造の結果を実線で、形成していない構造の結果を破線で示した。
【００４０】
図８から明らかなように、電極材料としてＡｕを用いた場合、図６に示した電極材料Ａｌを用いた場合に比べて、オイラー角θの如何に関わらず、反射係数を高め得ることがわかる。
【００４１】
しかしながら、図９に示されているように、電気機械結合係数ｋ２が大きな領域、すなわち電気機械結合係数ｋ２が０．２よりも大きい領域は、Ａｕからなる電極の規格化膜厚が０．０４λの場合では、ＳｉＯ２膜４が形成されていない構造では、７２°〜１３１°の範囲にあり、Ａｕからなる電極の規格化膜厚が０．０８λの場合には、８５°〜１１９°の範囲にある。従って、規格化膜厚を０．０４λ〜０．０８λの範囲で変化させた場合には、オイラー角のθは、８５°〜１１９°の範囲内で選択しなければ、電気機械結合係数ｋ２を０．２以上とすることができないことがわかる。
【００４２】
ＡｕからなるＩＤＴ３及び反射器５，６を形成し、さらにＳｉＯ２膜４を形成した構造では、電気機械結合係数ｋ２を０．２以上とするには、Ａｕ膜の規格化膜厚が０．０４λの場合には、オイラー角のθを７７°〜１１７°の範囲とし、規格化膜厚が０．０８λの場合には、オイラー角のθを９０°〜１１４°としなければならないことがわかる。従って、ＳｉＯ２膜４の規格化膜厚を０．０４λ〜０．０８λの範囲では、オイラー角のθは、９０°〜１１４°の範囲としなければならないことがわかる。
【００４３】
これに対して、以下に述べるように、ＩＤＴ３を構成する金属材料として、ＴａもしくはＭｏまたはこれらの金属の少なくとも1種を主体とする合金を用いた場合には、電気機械結合係数ｋ２が０．２以上とされ得るオイラー角範囲を広げることができる。従って、弾性表面波装置の設計の自由度を高めることができる。
【００４４】
なお、電気機械結合係数ｋ２が０．２以上の場合に、良好であるとしたのは、共振子や帯域フィルタとして用いられる表面波装置においては、通常求められる帯域幅を得るのに、電気機械結合係数ｋ２は、０．２程度以上であることが望ましいからである。
【００４５】
（金属材料がＴａの場合）
図２及び図３は、ＩＤＴ電極３及び反射器５，６を構成する金属材料として、Ｔａを用いた場合のＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係を示す図である。図２及び図３においても、ＩＤＴ３及び反射器５，６を構成する金属材料としてのＴａの規格化膜厚は、０．０４λまたは０．０８λとした。さらに、図２及び図３においても、ＳｉＯ２膜４が形成されている場合の結果を実線で、ＳｉＯ２膜４が形成されていない場合の結果を破線で示した。また、図２及び図３においても、ＬｉＮｂＯ３基板の上面に規格化膜厚が０．０８λのＴａからなるＩＤＴ３及び反射器５，６を形成してなる比較例の結果を一点鎖線で示した。
【００４６】
図２から明らかなように、金属材料としてＴａを用いた場合においても、オイラー角のθの範囲の如何に関わらず、Ａｌを用いた場合に比べて大きな反射係数を得られることがわかる。
【００４７】
図３から明らかなように、一点鎖線で示す比較例では、電気機械結合係数ｋ２を０．２以上と高くし得る範囲は、オイラー角のθで８０°〜１０１°と非常に狭いことがわかる。
【００４８】
これに対して、本発明の実施形態であって、ＳｉＯ２膜４が形成されていない構造では、電気機械結合係数ｋ２を０．２以上とし得るオイラー角範囲は、Ｔａ膜の規格化膜厚が０．０４λの場合には、７０°〜１４０°の範囲とすればよく、規格化膜厚が０．０８λの場合には、７２°〜１４２°の範囲とすればよいことがわかる。従って、Ｔａを金属材料として用いた場合、その規格化膜厚が０．０４λ〜０．０８λの範囲にある場合、オイラー角のθは７２°以上、１４０°以下の範囲とすればよいことがわかる。よって、Ａｕを用いた場合の８５°以上、１１９°以下の範囲に比べて、オイラー角のθの範囲を広げることができる。
【００４９】
同様に、ＳｉＯ２膜４が積層されている構造において電気機械結合係数ｋ２を０．２以上と広げ得るオイラー角のθの範囲は、Ｔａの規格化膜厚が０．０４λの場合には、７８°〜１２２°、規格化膜厚が０．０８λの場合には、７６°〜１２５°とすればよいことがわかる。すなわち、Ｔａの規格化膜厚が０．０４λ〜０．０８λの範囲にある場合には、オイラー角のθは、７８°以上、１２２°以下とすればよいことがわかる。よって、Ａｕ膜を用いた場合の９０°以上、１１４°以下の範囲に比べて、オイラー角のθの範囲を広げ得ることがわかる。
【００５０】
（金属材料としてＭｏを用いた場合）
図４及び図５は、図２及び図３と同様にオイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係を示す図である。図４及び図５においても、ＩＤＴ３及び反射器５，６を構成する金属材料としてのＭｏの規格化膜厚は、０．０２λ、０．０４λまたは０．０８λとした。さらに、図４及び図５においても、実線でＳｉＯ２膜４が形成されている場合の結果を実線で、ＳｉＯ２膜４が形成されていない場合の結果を破線で示した。
【００５１】
図４から明らかなように、金属材料としてＭｏを用いた場合においても、オイラー角のθの範囲の如何に関わらず、Ａｌを用いた場合に比べて大きな反射係数を得られることがわかる。
【００５２】
また、図５から明らかなように、ＳｉＯ２膜４が形成されていない構造では、電気機械結合係数ｋ２を０．２以上とし得るオイラー角範囲は、Ｍｏ膜の規格化膜厚が０．０２λの場合には、７０°〜１４４°の範囲とすればよく、０．０４λの場合には、７０°〜１６０°の範囲とすればよく、規格化膜厚が０．０８λの場合には、７０°〜１６０°の範囲とすればよいことがわかる。従って、Ｍｏを金属材料として用いた場合、その規格化膜厚が０．０２λ〜０．０４λの範囲にある場合、オイラー角のθは７０°以上、１４４°以下の範囲とすればよく、０．０４λ超、０．０８λ以下の場合には、７０°以上、１６０°以下とすればよいことがわかる。よって、Ａｕを用いた場合の８５°以上、１１９°以下の範囲に比べて、オイラー角のθの範囲を広げることができる。
【００５３】
同様に、ＳｉＯ２膜４が積層されている構造において、電気機械結合係数ｋ２を０．２以上と広げ得るオイラー角範囲は、図５から、Ｍｏの規格化膜厚が０．０２λの場合には、８０°〜１１３°、０．０４λの場合には、７８°〜１２５°、規格化膜厚が０．０８λの場合には、７７°〜１２５°とすればよいことがわかる。すなわち、Ｍｏの規格化膜厚が０．０２λ〜０．０４λの範囲にある場合には、オイラー角のθは、８０°以上、１１３°以下とすればよく、０．０４λ超、０．０８λ以下の場合には、７８°以上、１２５°以下とすればよいことがわかる。よって、Ａｕ膜を用いた場合の９０°以上、１１４°以下の範囲に比べて、オイラー角のθの範囲を広げ得ることがわかる。
【００５４】
図２〜図５を参照して説明した結果をまとめると、電気機械結合係数ｋ２が０．２以上となる電極を構成する金属材料と、該金属材料からなる電極の規格化膜厚と、オイラー角のθの組合せは、下記の表８に示す組合せの一種となる。表８は、ＳｉＯ２膜が積層されていない構造の場合の結果を示す。
【００５５】
【表８】
【００５６】
表８では、比較のために、金属材料としてＡｕを用いた場合を併せて示すこととする。
【００５７】
〔ＳｉＯ２膜を形成した場合の、電極膜厚と、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚と、オイラー角のθの範囲の組合せ〕
上記表８では、ＳｉＯ２膜が形成されていない場合に、電気機械結合係数ｋ２が０．２以上となる電極膜厚と、オイラー角のθの範囲を、電極材料ごとに示した。
【００５８】
本願発明者らは、さらに、ＳｉＯ２膜を誘電体膜としてＩＤＴ電極を被覆するように形成した構造において、電極材料と、電極膜厚に加えて、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚をも考慮し、電気機械結合係数ｋ２が０．２以上となるオイラー角各θの範囲を検討した。結果を、以下において、金属材料ごとに説明する。
【００５９】
（ＳｉＯ２膜が形成されており、金属材料がＴａである場合）
図１０（ａ），（ｂ）〜図１７（ａ），（ｂ）は、金属材料としてＴａを用い、ＳｉＯ２膜が種々の規格化膜厚で形成されている場合のオイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【００６０】
なお、図１０（ａ），（ｂ）は、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０、すなわちＳｉＯ２膜が形成されていない場合の結果を示し、図１１〜図１７は、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が、それぞれ、０．０５、０．１、０．１５、０．２、０．２５、０．３及び０．３５の場合の結果を示す。また、ＩＤＴ３及び反射器５，６を構成する金属材料としてのＴａの規格化膜厚は、図１０〜図１７中に記載したように、種々の厚みとした。前述した図２に示した通り、金属材料としてＴａを用いた場合には、オイラー角のθの範囲の如何に関わらず、Ａｌを用いた場合に比べて大きな反射係数が得られる。図１０（ａ）〜図１７（ａ）においてもオイラー角のθの値の如何に関わらず、Ｔａ膜を種々変化させた場合であっても、大きな反射係数の得られていることがわかる。
【００６１】
他方、図１０（ｂ）〜図１７（ｂ）から明らかなように、Ｔａの規格化膜厚が０．０４〜０．０８の範囲にある場合には、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚と、オイラー角のθの範囲を下記の表９に示す組合せの１種とすれば、電気機械結合係数ｋ２を０．２以上とすることができることがわかる。なお、下記の表９では、オイラー角のθの範囲の下限値と上限値とを示す。例えば、ＳｉＯ２膜の膜厚が０．０５以下の場合には、オイラー角のθは７４°以上、１３８°以下の範囲とすればよいことを示す。
【００６２】
また、Ｔａ膜の膜厚が０．０８より大きく、０．１２以下の場合には、ＳｉＯ２膜の膜厚と、オイラー角のθの範囲は下記の表１０に示す組合せの１種とすればよく、Ｔａ膜の規格化膜厚が、０．１２より大きく、０．１６以下の場合には、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚と、オイラー角のθの範囲は、下記の表１１に示す組合せの１種とすれば、同様に電気機械結合係数ｋ２を０．２以上とすることができる。この表９〜表１１は、上述した図１０〜図１７の結果に基づくものである。
【００６３】
【表９】
【００６４】
【表１０】
【００６５】
【表１１】
【００６６】
（ＳｉＯ２膜が形成されており、金属材料がＭｏである場合）
図１８（ａ），（ｂ）〜図２５（ａ），（ｂ）は、金属材料としてＭｏを用い、ＳｉＯ２膜が種々の規格化膜厚で形成されている場合のオイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【００６７】
なお、図１８（ａ），（ｂ）は、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０、すなわちＳｉＯ２膜が形成されていない場合の結果を示し、図１９〜図２５は、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が、それぞれ、０．０５、０．１、０．１５、０．２、０．２５、０．３及び０．３５の場合の結果を示す。また、ＩＤＴ３及び反射器５，６を構成する金属材料としてのＭｏの規格化膜厚は、図１８〜図２５中に記載したように、種々の厚みとした。前述した図４に示した通り、金属材料としてＭｏを用いた場合には、オイラー角のθの範囲の如何に関わらず、Ａｌを用いた場合に比べて大きな反射係数が得られる。図１８（ａ）〜図２５（ａ）においてもオイラー角のθの値の如何に関わらず、Ｍｏ膜を種々変化させた場合であっても、大きな反射係数の得られていることがわかる。
【００６８】
他方、図１８（ｂ）〜図２５（ｂ）から明らかなように、Ｍｏの規格化膜厚が０．０４〜０．０８の範囲にある場合には、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚と、オイラー角のθの範囲を下記の表１２に示す組合せの１種とすれば、電気機械結合係数ｋ２を０．２以上とすることができることがわかる。なお、下記の表１２では、オイラー角のθの範囲の下限値と上限値とを示す。例えば、ＳｉＯ２膜の膜厚が０．０５以下の場合には、オイラー角のθは７０°以上、１５３°以下の範囲とすればよいことを示す。
【００６９】
また、Ｍｏ膜の膜厚が０．０８より大きく、０．１２以下の場合には、ＳｉＯ２膜の膜厚と、オイラー角のθの範囲は下記の表１３に示す組合せの１種とすればよく、Ｍｏ膜の規格化膜厚が、０．１２より大きく、０．１６以下の場合には、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚と、オイラー角のθの範囲は、下記の表１４に示す組合せの１種とすれば、同様に電気機械結合係数ｋ２を０．２以上とすることができる。この表１２〜表１４は、上述した図１８〜図２５の結果に基づくものである。
【００７０】
【表１２】
【００７１】
【表１３】
【００７２】
【表１４】
【００７３】
（合金について）
上記のように、ＩＤＴ電極を形成するにあたり、ＬｉＮｂＯ３基板の上面に設けられた溝に金属材料を充填していた。この場合、上記金属材料は、上述した金属に限らず、これらの金属の少なくとも1種を主体とする合金であってもよい。
【００７４】
また、上記実験例では、誘電体膜として、ＳｉＯ２膜が形成されていたが、ＳｉＯ２膜に限らず、ＳｉＯ２膜を主成分とする無機材料からなる誘電体膜であってもよい。いずれにしても、これらの誘電体膜では、周波数温度係数が正の値であるため、周波数温度係数が負の値であるＬｉＮｂＯ３基板と組合せることにより弾性表面波装置の周波数温度係数の絶対値を小さくすることができる。すなわち、温度特性の良好な弾性表面波装置を提供することができる。
【００７５】
また、この発明により形成される弾性表面波装置の電極構造は、図１に示したものに限定されず、様々な電極構造の弾性表面波共振子や弾性表面波フィルタ等に本発明を適用することができる。
【００７６】
なお、前述したように、本願発明では、ＬｉＴａＯ３のオイラー角（φ，θ，ψ）は特に限定されない旨を示したが、表面波として、レイリー波及びＳＨ波を利用するには、オイラー角のφが０°±１０°の範囲、θが７０°〜１８０°の範囲、ψが０°±１０°の範囲とすることが望ましい。すなわち、オイラー角で（０°±１０°，７０°〜１８０°，０°±１０°）の範囲とすることにより、レイリー波及びＳＨ波を好適に用いることができる。より具体的には、（０°±１０°，９０°〜１８０°，０°±１０°）でＳＨ波をより好適に利用することができる。
【００７７】
また、ＬＳＡＷ波を用いてもよく、その場合には、オイラー角は（０°±１０°，１１０°〜１６０°，０°±１０°）の範囲とすればよい。また、上記実施形態では、１ポート型ＳＡＷ共振子の電極構造を示したが、本発明の弾性表面波装置は、他の共振器構造あるいは他の共振器型弾性表面波フィルタに広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る弾性表面波装置の要部を示す模式的部分正面断面図であり、（ｂ）は該弾性表面波装置の模式的平面図である。
【図２】本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料として、Ｔａを用いた場合のオイラー角のθと反射係数との関係を示し、実線がＳｉＯ２膜が積層されている構造の場合の結果を、破線がＳｉＯ２膜が積層されていない構造の場合の結果を示す図。
【図３】本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料として、Ｔａを用いた場合のオイラー角のθと電気機械結合係数ｋ２との関係を示し、実線がＳｉＯ２膜が積層されている構造の場合の結果を、破線がＳｉＯ２膜が積層されていない構造の場合の結果を示す図。
【図４】本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料として、Ｍｏを用いた場合のオイラー角のθと反射係数との関係を示し、実線がＳｉＯ２膜が積層されている構造の場合の結果を、破線がＳｉＯ２膜が積層されていない構造の場合の結果を示す図。
【図５】本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料として、Ｍｏを用いた場合のオイラー角のθと電気機械結合係数ｋ２との関係を示し、実線がＳｉＯ２膜が積層されている構造の場合の結果を、破線がＳｉＯ２膜が積層されていない構造の場合の結果を示す図。
【図６】従来例において、ＩＤＴを構成する金属材料として、Ａｌを用いた場合のオイラー角のθと反射係数との関係を示し、実線がＳｉＯ２膜が積層されている構造の場合の結果を、破線がＳｉＯ２膜が積層されていない構造の場合の結果を示す図。
【図７】従来例において、ＩＤＴを構成する金属材料として、Ａｌを用いた場合のオイラー角のθと電気機械結合係数ｋ２との関係を示し、実線がＳｉＯ２膜が積層されている構造の場合の結果を、破線がＳｉＯ２膜が積層されていない構造の場合の結果を示す図。
【図８】従来例において、ＩＤＴを構成する金属材料として、Ａｕを用いた場合のオイラー角のθと反射係数との関係を示し、実線がＳｉＯ２膜が積層されている構造の場合の結果を、破線がＳｉＯ２膜が積層されていない構造の場合の結果を示す図。
【図９】従来例において、ＩＤＴを構成する金属材料として、Ａｕを用いた場合のオイラー角のθと電気機械結合係数ｋ２との関係を示し、実線がＳｉＯ２膜が積層されている構造の場合の結果を、破線がＳｉＯ２膜が積層されていない構造の場合の結果を示す図。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＴａを用い、ＳｉＯ２膜が形成されていない場合のＴａ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＴａを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．０５である場合の、Ｔａ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図１２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＴａを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．１である場合の、Ｔａ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図１３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＴａを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．１５である場合の、Ｔａ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図１４】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＴａを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．２である場合の、Ｔａ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図１５】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＴａを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．２５である場合の、Ｔａ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図１６】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＴａを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．３である場合の、Ｔａ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図１７】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＴａを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．３５である場合の、Ｔａ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図１８】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＭｏを用い、ＳｉＯ２膜が形成されていない場合のＭｏ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図１９】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＭｏを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．０５である場合の、Ｍｏ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図２０】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＭｏを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．１である場合の、Ｍｏ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図２１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＭｏを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．１５である場合の、Ｍｏ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図２２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＭｏを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．２である場合の、Ｍｏ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図２３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＭｏを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．２５である場合の、Ｍｏ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図２４】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＭｏを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．３である場合の、Ｍｏ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図２５】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＭｏを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．３５である場合の、Ｍｏ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図２６】従来の表面波装置の一例を説明するための模式的正面断面図。
【図２７】従来の表面波装置の他の例を示す部分切欠正面断面図。
【符号の説明】
【００７９】
１…弾性表面波装置
２…ＬｉＮｂＯ３基板
２ａ…上面
２ｂ…溝
３…ＩＤＴ
４…ＳｉＯ２膜
５，６…反射器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば共振子や帯域フィルタとして用いられる弾性表面波装置に関し、より詳細には、圧電基板上の溝に充填された金属を用いてＩＤＴが形成されている構造を有する弾性表面波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、共振子や帯域フィルタとして弾性表面波装置が広く用いられている。例えば下記の特許文献１には、図２６に略図的に断面構造を示す弾性表面波装置１００１が開示されている。
【０００３】
弾性表面波装置１００１では、ＬｉＴａＯ３基板１００２の上面１００２ａに、複数本の溝１００２ｂが形成されている。複数本の溝１００２ｂに金属が充填されており、それによって該金属からなる複数本の電極指を有するＩＤＴ１００３が形成されている。ＬｉＴａＯ３基板１００２の上面１００２ａを覆うように、ＳｉＯ２膜１００４が積層されている。ＬｉＴａＯ３基板１００２が負の周波数温度係数ＴＣＦを有するため、正の周波数温度係数ＴＣＦを有するＳｉＯ２膜１００４が積層されて、弾性表面波装置１００１の周波数温度係数ＴＣＦの絶対値が小さくされている。
【０００４】
また、複数本の溝１００２ｂに埋め込まれた金属を用いてＩＤＴを形成することにより、ＩＤＴにおいて大きな反射係数が得られるとされている。具体的には、表面波の波長をλとしたときに、溝１００２ｂに充填されたＡｌの厚み、すなわちＡｌからなるＩＤＴの厚みを０．０４λとした場合、電極指１本あたりの反射係数が０．０５とされ、電極厚みが大きいほど、大きな反射係数の得られることが示されている。
【０００５】
他方、下記の特許文献２には、図２７に示す弾性表面波装置が開示されている。弾性表面波装置１１０１では、ＬｉＴａＯ３またはＬｉＮｂＯ３からなる圧電基板１１０２上に、ＩＤＴ１１０３が形成されている。また、ＩＤＴ１１０３を覆うように保護膜１１０４が形成されている。他方、ＩＤＴ１１０３及び保護膜１１０４が形成されている部分を除く残りの領域には、ＩＤＴ１１０３及び保護膜１１０４を積層してなる積層金属膜の厚みと等しいＳｉＯ２からなる第１絶縁物層１１０５が形成されている。そして、第１絶縁物層１１０５を覆うように、ＳｉＯ２からなる第２絶縁物層１１０６が積層されている。ここでは、ＩＤＴ１１０３として、Ａｌよりも密度の大きい金属を用いることにより、反射係数の絶対値を大きくすることができ、所望でないリップルを抑圧し得ることが示されている。
【特許文献１】ＷＯ２００６／０１１４１７Ａ１
【特許文献２】特開２００４−１１２７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の弾性表面波装置１００１では、ＡｌからなるＩＤＴの厚みが大きいほど、反射係数の絶対値を大きくし得る旨が示されている。しかしながら、本願発明者は、単に反射係数の絶対値を大きくしただけでは、良好な共振特性が得られないことを見出した。すなわち、特許文献１に記載の弾性表面波装置では、Ａｌからなる電極の厚みを厚くすることにより、反射係数の絶対値を大きくし得るものの、反射係数の符号が負のため、通過帯域に多数のリップルが生じ、良好な共振特性が得られないことを見出した。
【０００７】
特許文献１では、ＩＤＴの厚みと反射係数との関係については、ＬｉＴａＯ３基板上にＡｌからなるＩＤＴを用いた場合について説明されているにすぎない。なお、特許文献１の段落０１２９では、ＬｉＮｂＯ３基板において、Ａｕなどの他の金属を用いてＩＤＴを形成してもよい旨が示唆されているが、ＡｕからなるＩＤＴしか開示されていない。
【０００８】
他方、特許文献２では、上記のように、Ａｌよりも密度の大きい金属からなるＩＤＴを用いた場合に、反射係数の絶対値を高め得る旨は示されているものの、得られる弾性表面波装置の電気機械結合係数を大きくし得ることについては、特に言及されていない。
【０００９】
また、上記ＬｉＮｂＯ３基板上に設けられた溝にＡｕを充填してＩＤＴを形成した構造では、十分大きな電気機械結合係数ｋ２を得るには使用し得るＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角範囲が狭いという問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、従来技術の欠点を解消し、圧電基板としてＬｉＮｂＯ３基板を用いており、しかも、ＩＤＴの反射係数が十分に大きいだけでなく、さらに電気機械結合係数ｋ２が大きく、使用し得るＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角範囲が比較的広く、設計の自由度を高め得る、弾性表面波装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、ＬｉＮｂＯ３基板からなり、上面に複数本の溝が形成されている圧電基板と、前記圧電基板の上面の複数本の溝に充填された金属材料からなる複数本の電極指を有するＩＤＴとを備え、前記金属材料がＴａもしくはＭｏまたはこれらの金属の少なくとも１種を主体とする合金からなることを特徴とする、弾性表面波装置が提供される。
【００１２】
本発明に係る弾性表面波装置では、弾性表面波の波長をλとした場合、前記ＩＤＴのλで規格化してなる規格化膜厚と、前記ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（０°±１０°，θ，０°±１０°）のθが下記の表１に示す組合せの１種とされる。この場合には、大きな電気機械結合係数ｋ２を得ることができるＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角範囲をより一層広げることができる。
【００１３】
【表１】
【００１４】
また、本発明に係る弾性表面波装置では、好ましくは、前記ＩＤＴ及び前記圧電基板を覆っている、ＳｉＯ２あるいはＳｉＯ２を主成分とする無機材料からなる誘電体膜がさらに備えられている。この場合には、ＳｉＯ２あるいはＳｉＯ２を主成分とする無機材料からなる誘電体膜の周波数温度係数が正の値であり、ＬｉＮｂＯ３の周波数温度係数ＴＣＦが負の値であるため、全体として周波数温度係数ＴＣＦの絶対値が小さい弾性表面波装置を提供することができる。
【００１５】
ＬｉＮｂＯ３基板上に上記誘電体膜、特にＳｉＯ２からなる誘電体膜が形成されている場合、ＩＤＴを構成している金属材料の種類に応じ、ＩＤＴのλで規格化してなる規格化膜厚と、ＳｉＯ２からなる誘電体膜の規格化膜厚と、ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（０°±１０°，θ，０°±１０°）のθが、それぞれ下記の表２〜表７に示す組合せの１種とされる。
【００１６】
より具体的には、前記弾性表面波の波長をλとした場合、前記ＩＤＴのλで規格化してなる規格化膜厚と、前記誘電体膜としてのＳｉＯ２膜のλで規格化してなる規格化膜厚と、前記ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（０°±１０°，θ，０°±１０°）のθとが、下記の表２〜表４または表５〜表７に示す組合せの１種である。
【００１７】
【表２】
【００１８】
【表３】
【００１９】
【表４】
【００２０】
【表５】
【００２１】
【表６】
【００２２】
【表７】
【００２３】
上記のように、ＩＤＴを構成している金属材料の種類に応じて、上記表２〜表７に示す組合せの１種を用いることにより、大きな電気機械結合係数ｋ２を実現し得るＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角範囲をより一層広げることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ＬｉＮｂＯ３基板の上面の溝に充填された金属材料からなる複数本の電極指を有するＩＤＴにおいて、金属材料がＴａもしくはＭｏまたはこれらの金属の少なくとも１種を主体とする合金からなるため、ＩＤＴの反射係数が単に大きいだけでなく、大きな電気機械結合係数ｋ２を得ることができる。しかも、上記電気機械結合係数ｋ２が大きな範囲を実現するのに、ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角を広い範囲から選択することができる。よって、弾性表面波装置の特性を高め得るだけでなく、弾性表面波装置の設計の自由度を高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００２６】
図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性表面波装置のＩＤＴが形成されている部分の模式的部分正面断面図であり、（ｂ）は、該弾性表面波装置の模式的平面図である。
【００２７】
図１（ａ）に示すように、弾性表面波装置１は、ＬｉＮｂＯ３基板２を有する。ＬｉＮｂＯ３基板２の上面２ａには、複数本の溝２ｂが形成されている。複数本の溝２ｂに金属を充填することにより、複数本の電極指を有するＩＤＴ３が形成されている。このＩＤＴ３の上面と、ＬｉＮｂＯ３基板２の上面２ａは面一とされている。
【００２８】
上面２ａ及びＩＤＴ３を覆うように、ＳｉＯ２膜４が形成されている。なお、本発明では、ＳｉＯ２膜４は形成されずともよい。
【００２９】
図１（ｂ）に示すように、弾性表面波装置１は、上記ＩＤＴ３と、ＩＤＴ３の表面波伝搬方向両側に配置された第１，第２の反射器５，６とを有する、１ポート型の弾性表面波共振子である。なお、反射器５，６は、それぞれ、複数本の電極指の両端を短絡してなるグレーティング反射器である。
【００３０】
上記反射器５，６も、ＩＤＴ３と同様に、ＬｉＮｂＯ３基板２の上面２ａに設けられた複数本の溝に同じ金属を充填することにより形成されている。従って、反射器５，６においても、電極表面とＬｉＮｂＯ３基板２の上面２ａとが略面一にされている。よって、ＳｉＯ２膜４の上面は、弾性表面波装置１の全体にわたり略平坦化されている。
【００３１】
ＬｉＮｂＯ３基板２の周波数温度係数ＴＣＦは負の値であるが、ＳｉＯ２膜４の周波数温度係数ＴＣＦは正の値であるため、全体として周波数温度係数ＴＣＦの絶対値が小さくされている。従って、弾性表面波装置１では、温度変化による周波数特性の変化が小さい。
【００３２】
本実施形態の弾性表面波装置１は、ＳＨ波を利用した弾性表面波装置であり、その特徴は、上記ＩＤＴ３を構成している上記金属材料が、Ｐｔ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＴｉまたはこれらの金属の少なくとも１種を主体とする合金からなることにある。上記ＩＤＴ３には密着層、拡散防止層など他の金属材料からなる金属層を付加してもよいし、またＩＤＴ３は他の金属層との積層構造としてもよい。
【００３３】
それによって、本実施形態の弾性表面波装置１では、ＩＤＴ３の反射係数の絶対値が大きくされているだけでなく、大きな電気機械結合係数ｋ２を得ることができる。また、以下の具体的な実験例で示されるように、電気機械結合係数ｋ２が大きい弾性表面波装置１を得るにあたり、利用し得るＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角範囲を広げることができる。従って、設計の自由度を高めることができる。これを、図２〜図９を参照して説明する。
【００３４】
図６及び図７は、上記実施形態の弾性表面波装置１と同様の構造を有し、ただし、ＩＤＴ電極及び反射器をＡｌにより形成し、漏洩弾性表面波を利用した弾性表面波装置におけるＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（０°，θ，０°）のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係とをそれぞれ示す図である。
【００３５】
図６及び図７においては、ＡｌからなるＩＤＴ３の表面波の波長λで規格してなる規格化膜厚を０．０４λまたは０．０８λとした場合の結果が示されている。また、規格化膜厚が０．２５λのＳｉＯ２膜４が形成されている構造の結果を実線で、ＳｉＯ２膜４が形成されていない構造についての結果を破線で示した。
【００３６】
図６から明らかなように、電極材料として、Ａｌを用いた場合、反射係数がさほど高くならないことがわかる。
【００３７】
また、図７から明らかなように、オイラー角のθを変化させることにより、電気機械結合係数ｋ２を０．２以上とし得ることがわかる。しかしながら、図６に示したように、ＳｉＯ２膜４を形成していない場合においても、オイラー角のθの値及びＡｌからなるＩＤＴの膜厚の如何に関わらず、反射係数が０．１以下と小さいことがわかる。
【００３８】
他方、図８及び図９は、電極材料として、表面波の波長λで規格した規格化膜厚が０．０４λまたは０．０８λのＡｕを用いた場合の結果を示す。すなわち、図１に示したＩＤＴ電極３及び反射器５，６を、Ａｕで形成した場合の結果を示す。図８は、オイラー角のθと反射係数との関係とを示し、図９は、オイラー角のθと電気機械結合係数ｋ２との関係を示す。
【００３９】
また、図８及び図９においても、規格化膜厚４が０．２５λのＳｉＯ２膜４を形成した構造の結果を実線で、形成していない構造の結果を破線で示した。
【００４０】
図８から明らかなように、電極材料としてＡｕを用いた場合、図６に示した電極材料Ａｌを用いた場合に比べて、オイラー角θの如何に関わらず、反射係数を高め得ることがわかる。
【００４１】
しかしながら、図９に示されているように、電気機械結合係数ｋ２が大きな領域、すなわち電気機械結合係数ｋ２が０．２よりも大きい領域は、Ａｕからなる電極の規格化膜厚が０．０４λの場合では、ＳｉＯ２膜４が形成されていない構造では、７２°〜１３１°の範囲にあり、Ａｕからなる電極の規格化膜厚が０．０８λの場合には、８５°〜１１９°の範囲にある。従って、規格化膜厚を０．０４λ〜０．０８λの範囲で変化させた場合には、オイラー角のθは、８５°〜１１９°の範囲内で選択しなければ、電気機械結合係数ｋ２を０．２以上とすることができないことがわかる。
【００４２】
ＡｕからなるＩＤＴ３及び反射器５，６を形成し、さらにＳｉＯ２膜４を形成した構造では、電気機械結合係数ｋ２を０．２以上とするには、Ａｕ膜の規格化膜厚が０．０４λの場合には、オイラー角のθを７７°〜１１７°の範囲とし、規格化膜厚が０．０８λの場合には、オイラー角のθを９０°〜１１４°としなければならないことがわかる。従って、ＳｉＯ２膜４の規格化膜厚を０．０４λ〜０．０８λの範囲では、オイラー角のθは、９０°〜１１４°の範囲としなければならないことがわかる。
【００４３】
これに対して、以下に述べるように、ＩＤＴ３を構成する金属材料として、ＴａもしくはＭｏまたはこれらの金属の少なくとも1種を主体とする合金を用いた場合には、電気機械結合係数ｋ２が０．２以上とされ得るオイラー角範囲を広げることができる。従って、弾性表面波装置の設計の自由度を高めることができる。
【００４４】
なお、電気機械結合係数ｋ２が０．２以上の場合に、良好であるとしたのは、共振子や帯域フィルタとして用いられる表面波装置においては、通常求められる帯域幅を得るのに、電気機械結合係数ｋ２は、０．２程度以上であることが望ましいからである。
【００４５】
（金属材料がＴａの場合）
図２及び図３は、ＩＤＴ電極３及び反射器５，６を構成する金属材料として、Ｔａを用いた場合のＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係を示す図である。図２及び図３においても、ＩＤＴ３及び反射器５，６を構成する金属材料としてのＴａの規格化膜厚は、０．０４λまたは０．０８λとした。さらに、図２及び図３においても、ＳｉＯ２膜４が形成されている場合の結果を実線で、ＳｉＯ２膜４が形成されていない場合の結果を破線で示した。また、図２及び図３においても、ＬｉＮｂＯ３基板の上面に規格化膜厚が０．０８λのＴａからなるＩＤＴ３及び反射器５，６を形成してなる比較例の結果を一点鎖線で示した。
【００４６】
図２から明らかなように、金属材料としてＴａを用いた場合においても、オイラー角のθの範囲の如何に関わらず、Ａｌを用いた場合に比べて大きな反射係数を得られることがわかる。
【００４７】
図３から明らかなように、一点鎖線で示す比較例では、電気機械結合係数ｋ２を０．２以上と高くし得る範囲は、オイラー角のθで８０°〜１０１°と非常に狭いことがわかる。
【００４８】
これに対して、本発明の実施形態であって、ＳｉＯ２膜４が形成されていない構造では、電気機械結合係数ｋ２を０．２以上とし得るオイラー角範囲は、Ｔａ膜の規格化膜厚が０．０４λの場合には、７０°〜１４０°の範囲とすればよく、規格化膜厚が０．０８λの場合には、７２°〜１４２°の範囲とすればよいことがわかる。従って、Ｔａを金属材料として用いた場合、その規格化膜厚が０．０４λ〜０．０８λの範囲にある場合、オイラー角のθは７２°以上、１４０°以下の範囲とすればよいことがわかる。よって、Ａｕを用いた場合の８５°以上、１１９°以下の範囲に比べて、オイラー角のθの範囲を広げることができる。
【００４９】
同様に、ＳｉＯ２膜４が積層されている構造において電気機械結合係数ｋ２を０．２以上と広げ得るオイラー角のθの範囲は、Ｔａの規格化膜厚が０．０４λの場合には、７８°〜１２２°、規格化膜厚が０．０８λの場合には、７６°〜１２５°とすればよいことがわかる。すなわち、Ｔａの規格化膜厚が０．０４λ〜０．０８λの範囲にある場合には、オイラー角のθは、７８°以上、１２２°以下とすればよいことがわかる。よって、Ａｕ膜を用いた場合の９０°以上、１１４°以下の範囲に比べて、オイラー角のθの範囲を広げ得ることがわかる。
【００５０】
（金属材料としてＭｏを用いた場合）
図４及び図５は、図２及び図３と同様にオイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係を示す図である。図４及び図５においても、ＩＤＴ３及び反射器５，６を構成する金属材料としてのＭｏの規格化膜厚は、０．０２λ、０．０４λまたは０．０８λとした。さらに、図４及び図５においても、実線でＳｉＯ２膜４が形成されている場合の結果を実線で、ＳｉＯ２膜４が形成されていない場合の結果を破線で示した。
【００５１】
図４から明らかなように、金属材料としてＭｏを用いた場合においても、オイラー角のθの範囲の如何に関わらず、Ａｌを用いた場合に比べて大きな反射係数を得られることがわかる。
【００５２】
また、図５から明らかなように、ＳｉＯ２膜４が形成されていない構造では、電気機械結合係数ｋ２を０．２以上とし得るオイラー角範囲は、Ｍｏ膜の規格化膜厚が０．０２λの場合には、７０°〜１４４°の範囲とすればよく、０．０４λの場合には、７０°〜１６０°の範囲とすればよく、規格化膜厚が０．０８λの場合には、７０°〜１６０°の範囲とすればよいことがわかる。従って、Ｍｏを金属材料として用いた場合、その規格化膜厚が０．０２λ〜０．０４λの範囲にある場合、オイラー角のθは７０°以上、１４４°以下の範囲とすればよく、０．０４λ超、０．０８λ以下の場合には、７０°以上、１６０°以下とすればよいことがわかる。よって、Ａｕを用いた場合の８５°以上、１１９°以下の範囲に比べて、オイラー角のθの範囲を広げることができる。
【００５３】
同様に、ＳｉＯ２膜４が積層されている構造において、電気機械結合係数ｋ２を０．２以上と広げ得るオイラー角範囲は、図５から、Ｍｏの規格化膜厚が０．０２λの場合には、８０°〜１１３°、０．０４λの場合には、７８°〜１２５°、規格化膜厚が０．０８λの場合には、７７°〜１２５°とすればよいことがわかる。すなわち、Ｍｏの規格化膜厚が０．０２λ〜０．０４λの範囲にある場合には、オイラー角のθは、８０°以上、１１３°以下とすればよく、０．０４λ超、０．０８λ以下の場合には、７８°以上、１２５°以下とすればよいことがわかる。よって、Ａｕ膜を用いた場合の９０°以上、１１４°以下の範囲に比べて、オイラー角のθの範囲を広げ得ることがわかる。
【００５４】
図２〜図５を参照して説明した結果をまとめると、電気機械結合係数ｋ２が０．２以上となる電極を構成する金属材料と、該金属材料からなる電極の規格化膜厚と、オイラー角のθの組合せは、下記の表８に示す組合せの一種となる。表８は、ＳｉＯ２膜が積層されていない構造の場合の結果を示す。
【００５５】
【表８】
【００５６】
表８では、比較のために、金属材料としてＡｕを用いた場合を併せて示すこととする。
【００５７】
〔ＳｉＯ２膜を形成した場合の、電極膜厚と、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚と、オイラー角のθの範囲の組合せ〕
上記表８では、ＳｉＯ２膜が形成されていない場合に、電気機械結合係数ｋ２が０．２以上となる電極膜厚と、オイラー角のθの範囲を、電極材料ごとに示した。
【００５８】
本願発明者らは、さらに、ＳｉＯ２膜を誘電体膜としてＩＤＴ電極を被覆するように形成した構造において、電極材料と、電極膜厚に加えて、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚をも考慮し、電気機械結合係数ｋ２が０．２以上となるオイラー角各θの範囲を検討した。結果を、以下において、金属材料ごとに説明する。
【００５９】
（ＳｉＯ２膜が形成されており、金属材料がＴａである場合）
図１０（ａ），（ｂ）〜図１７（ａ），（ｂ）は、金属材料としてＴａを用い、ＳｉＯ２膜が種々の規格化膜厚で形成されている場合のオイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【００６０】
なお、図１０（ａ），（ｂ）は、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０、すなわちＳｉＯ２膜が形成されていない場合の結果を示し、図１１〜図１７は、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が、それぞれ、０．０５、０．１、０．１５、０．２、０．２５、０．３及び０．３５の場合の結果を示す。また、ＩＤＴ３及び反射器５，６を構成する金属材料としてのＴａの規格化膜厚は、図１０〜図１７中に記載したように、種々の厚みとした。前述した図２に示した通り、金属材料としてＴａを用いた場合には、オイラー角のθの範囲の如何に関わらず、Ａｌを用いた場合に比べて大きな反射係数が得られる。図１０（ａ）〜図１７（ａ）においてもオイラー角のθの値の如何に関わらず、Ｔａ膜を種々変化させた場合であっても、大きな反射係数の得られていることがわかる。
【００６１】
他方、図１０（ｂ）〜図１７（ｂ）から明らかなように、Ｔａの規格化膜厚が０．０４〜０．０８の範囲にある場合には、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚と、オイラー角のθの範囲を下記の表９に示す組合せの１種とすれば、電気機械結合係数ｋ２を０．２以上とすることができることがわかる。なお、下記の表９では、オイラー角のθの範囲の下限値と上限値とを示す。例えば、ＳｉＯ２膜の膜厚が０．０５以下の場合には、オイラー角のθは７４°以上、１３８°以下の範囲とすればよいことを示す。
【００６２】
また、Ｔａ膜の膜厚が０．０８より大きく、０．１２以下の場合には、ＳｉＯ２膜の膜厚と、オイラー角のθの範囲は下記の表１０に示す組合せの１種とすればよく、Ｔａ膜の規格化膜厚が、０．１２より大きく、０．１６以下の場合には、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚と、オイラー角のθの範囲は、下記の表１１に示す組合せの１種とすれば、同様に電気機械結合係数ｋ２を０．２以上とすることができる。この表９〜表１１は、上述した図１０〜図１７の結果に基づくものである。
【００６３】
【表９】
【００６４】
【表１０】
【００６５】
【表１１】
【００６６】
（ＳｉＯ２膜が形成されており、金属材料がＭｏである場合）
図１８（ａ），（ｂ）〜図２５（ａ），（ｂ）は、金属材料としてＭｏを用い、ＳｉＯ２膜が種々の規格化膜厚で形成されている場合のオイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【００６７】
なお、図１８（ａ），（ｂ）は、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０、すなわちＳｉＯ２膜が形成されていない場合の結果を示し、図１９〜図２５は、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が、それぞれ、０．０５、０．１、０．１５、０．２、０．２５、０．３及び０．３５の場合の結果を示す。また、ＩＤＴ３及び反射器５，６を構成する金属材料としてのＭｏの規格化膜厚は、図１８〜図２５中に記載したように、種々の厚みとした。前述した図４に示した通り、金属材料としてＭｏを用いた場合には、オイラー角のθの範囲の如何に関わらず、Ａｌを用いた場合に比べて大きな反射係数が得られる。図１８（ａ）〜図２５（ａ）においてもオイラー角のθの値の如何に関わらず、Ｍｏ膜を種々変化させた場合であっても、大きな反射係数の得られていることがわかる。
【００６８】
他方、図１８（ｂ）〜図２５（ｂ）から明らかなように、Ｍｏの規格化膜厚が０．０４〜０．０８の範囲にある場合には、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚と、オイラー角のθの範囲を下記の表１２に示す組合せの１種とすれば、電気機械結合係数ｋ２を０．２以上とすることができることがわかる。なお、下記の表１２では、オイラー角のθの範囲の下限値と上限値とを示す。例えば、ＳｉＯ２膜の膜厚が０．０５以下の場合には、オイラー角のθは７０°以上、１５３°以下の範囲とすればよいことを示す。
【００６９】
また、Ｍｏ膜の膜厚が０．０８より大きく、０．１２以下の場合には、ＳｉＯ２膜の膜厚と、オイラー角のθの範囲は下記の表１３に示す組合せの１種とすればよく、Ｍｏ膜の規格化膜厚が、０．１２より大きく、０．１６以下の場合には、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚と、オイラー角のθの範囲は、下記の表１４に示す組合せの１種とすれば、同様に電気機械結合係数ｋ２を０．２以上とすることができる。この表１２〜表１４は、上述した図１８〜図２５の結果に基づくものである。
【００７０】
【表１２】
【００７１】
【表１３】
【００７２】
【表１４】
【００７３】
（合金について）
上記のように、ＩＤＴ電極を形成するにあたり、ＬｉＮｂＯ３基板の上面に設けられた溝に金属材料を充填していた。この場合、上記金属材料は、上述した金属に限らず、これらの金属の少なくとも1種を主体とする合金であってもよい。
【００７４】
また、上記実験例では、誘電体膜として、ＳｉＯ２膜が形成されていたが、ＳｉＯ２膜に限らず、ＳｉＯ２膜を主成分とする無機材料からなる誘電体膜であってもよい。いずれにしても、これらの誘電体膜では、周波数温度係数が正の値であるため、周波数温度係数が負の値であるＬｉＮｂＯ３基板と組合せることにより弾性表面波装置の周波数温度係数の絶対値を小さくすることができる。すなわち、温度特性の良好な弾性表面波装置を提供することができる。
【００７５】
また、この発明により形成される弾性表面波装置の電極構造は、図１に示したものに限定されず、様々な電極構造の弾性表面波共振子や弾性表面波フィルタ等に本発明を適用することができる。
【００７６】
なお、前述したように、本願発明では、ＬｉＴａＯ３のオイラー角（φ，θ，ψ）は特に限定されない旨を示したが、表面波として、レイリー波及びＳＨ波を利用するには、オイラー角のφが０°±１０°の範囲、θが７０°〜１８０°の範囲、ψが０°±１０°の範囲とすることが望ましい。すなわち、オイラー角で（０°±１０°，７０°〜１８０°，０°±１０°）の範囲とすることにより、レイリー波及びＳＨ波を好適に用いることができる。より具体的には、（０°±１０°，９０°〜１８０°，０°±１０°）でＳＨ波をより好適に利用することができる。
【００７７】
また、ＬＳＡＷ波を用いてもよく、その場合には、オイラー角は（０°±１０°，１１０°〜１６０°，０°±１０°）の範囲とすればよい。また、上記実施形態では、１ポート型ＳＡＷ共振子の電極構造を示したが、本発明の弾性表面波装置は、他の共振器構造あるいは他の共振器型弾性表面波フィルタに広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る弾性表面波装置の要部を示す模式的部分正面断面図であり、（ｂ）は該弾性表面波装置の模式的平面図である。
【図２】本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料として、Ｔａを用いた場合のオイラー角のθと反射係数との関係を示し、実線がＳｉＯ２膜が積層されている構造の場合の結果を、破線がＳｉＯ２膜が積層されていない構造の場合の結果を示す図。
【図３】本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料として、Ｔａを用いた場合のオイラー角のθと電気機械結合係数ｋ２との関係を示し、実線がＳｉＯ２膜が積層されている構造の場合の結果を、破線がＳｉＯ２膜が積層されていない構造の場合の結果を示す図。
【図４】本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料として、Ｍｏを用いた場合のオイラー角のθと反射係数との関係を示し、実線がＳｉＯ２膜が積層されている構造の場合の結果を、破線がＳｉＯ２膜が積層されていない構造の場合の結果を示す図。
【図５】本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料として、Ｍｏを用いた場合のオイラー角のθと電気機械結合係数ｋ２との関係を示し、実線がＳｉＯ２膜が積層されている構造の場合の結果を、破線がＳｉＯ２膜が積層されていない構造の場合の結果を示す図。
【図６】従来例において、ＩＤＴを構成する金属材料として、Ａｌを用いた場合のオイラー角のθと反射係数との関係を示し、実線がＳｉＯ２膜が積層されている構造の場合の結果を、破線がＳｉＯ２膜が積層されていない構造の場合の結果を示す図。
【図７】従来例において、ＩＤＴを構成する金属材料として、Ａｌを用いた場合のオイラー角のθと電気機械結合係数ｋ２との関係を示し、実線がＳｉＯ２膜が積層されている構造の場合の結果を、破線がＳｉＯ２膜が積層されていない構造の場合の結果を示す図。
【図８】従来例において、ＩＤＴを構成する金属材料として、Ａｕを用いた場合のオイラー角のθと反射係数との関係を示し、実線がＳｉＯ２膜が積層されている構造の場合の結果を、破線がＳｉＯ２膜が積層されていない構造の場合の結果を示す図。
【図９】従来例において、ＩＤＴを構成する金属材料として、Ａｕを用いた場合のオイラー角のθと電気機械結合係数ｋ２との関係を示し、実線がＳｉＯ２膜が積層されている構造の場合の結果を、破線がＳｉＯ２膜が積層されていない構造の場合の結果を示す図。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＴａを用い、ＳｉＯ２膜が形成されていない場合のＴａ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＴａを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．０５である場合の、Ｔａ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図１２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＴａを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．１である場合の、Ｔａ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図１３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＴａを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．１５である場合の、Ｔａ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図１４】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＴａを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．２である場合の、Ｔａ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図１５】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＴａを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．２５である場合の、Ｔａ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図１６】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＴａを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．３である場合の、Ｔａ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図１７】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＴａを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．３５である場合の、Ｔａ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図１８】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＭｏを用い、ＳｉＯ２膜が形成されていない場合のＭｏ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図１９】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＭｏを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．０５である場合の、Ｍｏ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図２０】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＭｏを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．１である場合の、Ｍｏ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図２１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＭｏを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．１５である場合の、Ｍｏ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図２２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＭｏを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．２である場合の、Ｍｏ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図２３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＭｏを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．２５である場合の、Ｍｏ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図２４】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＭｏを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．３である場合の、Ｍｏ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図２５】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態において、ＩＤＴを構成する金属材料としてＭｏを用い、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚が０．３５である場合の、Ｍｏ膜の規格化膜厚と、オイラー角のθと、反射係数及び電気機械結合係数ｋ２との関係をそれぞれ示す図である。
【図２６】従来の表面波装置の一例を説明するための模式的正面断面図。
【図２７】従来の表面波装置の他の例を示す部分切欠正面断面図。
【符号の説明】
【００７９】
１…弾性表面波装置
２…ＬｉＮｂＯ３基板
２ａ…上面
２ｂ…溝
３…ＩＤＴ
４…ＳｉＯ２膜
５，６…反射器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬｉＮｂＯ３基板からなり、上面に複数本の溝が形成されている圧電基板と、
前記圧電基板の上面の複数本の溝に充填された金属材料からなる複数本の電極指を有するＩＤＴとを備え、
前記金属材料がＴａもしくはＭｏまたはこれらの金属の少なくとも１種を主体とする合金からなることを特徴とする、弾性表面波装置。
【請求項２】
弾性表面波の波長をλとした場合、前記ＩＤＴのλで規格化してなる規格化膜厚と、前記ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（０°±１０°，θ，０°±１０°）のθが下記の表１に示す組合せの１種である請求項１に記載の弾性表面波装置。
【表１】
【請求項３】
前記ＩＤＴ及び前記圧電基板を覆っている、ＳｉＯ２あるいはＳｉＯ２を主成分とする無機材料からなる誘電体膜をさらに備える、請求項１に記載の弾性表面波装置。
【請求項４】
前記弾性表面波の波長をλとした場合、前記ＩＤＴのλで規格化してなる規格化膜厚と、前記誘電体膜としてのＳｉＯ２膜のλで規格化してなる規格化膜厚と、前記ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（０°±１０°，θ，０°±１０°）のθとが、下記の表２〜表４または表５〜表７に示す組合せの１種である請求項３に記載の弾性表面波装置。
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【表６】
【表７】
【請求項１】
ＬｉＮｂＯ３基板からなり、上面に複数本の溝が形成されている圧電基板と、
前記圧電基板の上面の複数本の溝に充填された金属材料からなる複数本の電極指を有するＩＤＴとを備え、
前記金属材料がＴａもしくはＭｏまたはこれらの金属の少なくとも１種を主体とする合金からなることを特徴とする、弾性表面波装置。
【請求項２】
弾性表面波の波長をλとした場合、前記ＩＤＴのλで規格化してなる規格化膜厚と、前記ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（０°±１０°，θ，０°±１０°）のθが下記の表１に示す組合せの１種である請求項１に記載の弾性表面波装置。
【表１】
【請求項３】
前記ＩＤＴ及び前記圧電基板を覆っている、ＳｉＯ２あるいはＳｉＯ２を主成分とする無機材料からなる誘電体膜をさらに備える、請求項１に記載の弾性表面波装置。
【請求項４】
前記弾性表面波の波長をλとした場合、前記ＩＤＴのλで規格化してなる規格化膜厚と、前記誘電体膜としてのＳｉＯ２膜のλで規格化してなる規格化膜厚と、前記ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（０°±１０°，θ，０°±１０°）のθとが、下記の表２〜表４または表５〜表７に示す組合せの１種である請求項３に記載の弾性表面波装置。
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【表６】
【表７】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公開番号】特開２００９−１９４８９５（Ｐ２００９−１９４８９５Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７９９４０（Ｐ２００８−２７９９４０）
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【分割の表示】特願２００８−２０７７６５（Ｐ２００８−２０７７６５）の分割
【原出願日】平成２０年８月１２日（２００８．８．１２）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【分割の表示】特願２００８−２０７７６５（Ｐ２００８−２０７７６５）の分割
【原出願日】平成２０年８月１２日（２００８．８．１２）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
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