(57)【要約】  周波数温度係数（ＴＣＦ）が小さく、挿入損失が少なく、電気機械結合係数が大きく、かつ電極指のピッチを大きくし得る弾性波装置を提供する。  弾性波装置１は、圧電体１０と、ＩＤＴ電極３０と、ＩＤＴ電極３０を覆う誘電体層２０とを備えている。誘電体層２０は、圧電体１０の周波数温度係数とは逆符号の周波数温度係数、または圧電体１０の周波数温度係数と同符号であって、圧電体１０の周波数温度係数の絶対値よりも小さな絶対値の周波数温度係数を有する。ＩＤＴ電極３０の電極指３１ｂ、３２ｂは、第１の電極層２１と、第２の電極層２２とを有している。第１の電極層２１は、溝１０ａの内部に位置している。第２の電極層２２は、溝１０ａの上端面よりも上側に位置している。第１の電極層２１の（ρ３×Ｃ４４）１／２は、第２の電極層２２の（ρ３×Ｃ４４）１／２よりも大きい。
2010016192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の溝が形成された圧電体と、
一部が前記複数本の溝内に位置する複数本の電極指を有するＩＤＴ電極と、
前記ＩＤＴ電極を覆うように前記圧電体の上に形成されており、前記圧電体の周波数温度係数とは逆符号の周波数温度係数、または前記圧電体の周波数温度係数と同符号であって、前記圧電体の周波数温度係数の絶対値よりも小さな絶対値の周波数温度係数を有する誘電体層とを備え、
前記電極指は、前記溝の内部に位置する第１の電極層と、前記第１の電極層の上に形成されており、前記溝の上端面よりも上側に位置する第２の電極層とを有し、
前記第１の電極層の平均密度（ρａ）の３乗と平均スティフネス（Ｃ４４ａ）との積の１／２乗である（ρａ３×Ｃ４４ａ）１／２が、第２の電極層の平均密度（ρｂ）の３乗と平均スティフネス（Ｃ４４ｂ）との積の１／２乗である（ρｂ３×Ｃ４４ｂ）１／２よりも大きい弾性波装置。
【請求項２】
（ρａ３×Ｃ４４ａ）１／２＞１．９５×１０１１＞（ρｂ３×Ｃ４４ｂ）１／２を満たす、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項３】
前記第１の電極層は、実質的に、Ｍｏ，Ｔａ，Ｐｔ，Ａｕ及びＷからなる群から選ばれた金属または該群から選ばれた少なくとも１種の金属を主成分とする合金からなる、請求項１または２に記載の弾性波装置。
【請求項４】
前記第２の電極層は、実質的に、Ａｌ，Ｔｉ及びＣｕからなる群から選ばれた金属または該群から選ばれた少なくとも１種の金属を主成分とする合金からなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の弾性波装置。
【請求項５】
前記第１及び第２の電極層の少なくとも一方は、複数の金属膜からなる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の弾性波装置。
【請求項６】
前記第２の電極層が複数の金属膜からなり、前記第２の電極層を構成する複数の金属膜のうちの少なくともひとつの金属膜は、実質的に、Ｃｒ、Ｎｉ、またはＣｒ及びＮｉのうちの少なくとも一方の金属を主成分とする合金からなる、請求項５に記載の弾性波装置。
【請求項７】
前記誘電体層は、ＳｉＯ２層、窒化ケイ素層、またはＳｉＯ２もしくは窒化ケイ素を主成分とする層である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の弾性波装置。
【請求項８】
前記誘電体層の前記圧電体とは反対側の表面が略平坦である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の弾性波装置。
【請求項９】
前記誘電体層の前記圧電体とは反対側の表面は、前記複数本の電極指の形状に対応した凹凸形状に形成されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の弾性波装置。
【請求項１０】
前記電極指が形成された部位における前記誘電体層の厚さ（ｈ）の弾性波の波長（λ）で規格化した波長規格化厚さ（ｈ／λ）が０．０１以上、０．４以下である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の弾性波装置。
【請求項１１】
前記圧電体がＬｉＴａＯ３基板またはＬｉＮｂＯ３基板である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の弾性波装置。
【請求項１２】
弾性表面波装置である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の弾性波装置。
【請求項１３】
弾性境界波装置である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【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などに用いられる弾性波装置に関し、詳細には、絶縁層により被覆されたＩＤＴ電極を有する弾性波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信システムなどに用いられるデュプレクサ（ＤＰＸ：Duplexer）やＲＦフィルタでは、広帯域かつ良好な温度特性の両方が要求されている。広帯域かつ良好な温度特性の両方を満たす弾性表面波装置として、例えば特許文献１には、ＬｉＴａＯ３基板に埋め込まれたＡｌからなるＩＤＴ電極が、正の周波数温度係数（ＴＣＦ：Temperature Coefficient of Frequency）を有するＳｉＯ２層により被覆された弾性表面波装置が開示されている。特許文献１に開示された弾性表面波装置のように、ＩＤＴ電極を圧電基板に埋め込むことにより、大きな電気機械結合係数（ｋ２）が得られる。その結果、広い帯域が実現される。また、正のＴＣＦを有するＳｉＯ２層によりＩＤＴ電極を覆うことにより良好な温度特性が実現されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２００６／０１１４１７  Ａ１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＩＤＴ電極が圧電基板に埋め込まれた弾性波装置において、より大きな電気機械結合係数（ｋ２）を得るためには、ＩＤＴ電極の密度を高くすることが好ましい。また、挿入損失を小さくする観点から、ＩＤＴ電極の電極指を低い比抵抗の材料により厚く形成し、電極指の抵抗を小さくすることが好ましい。【０００５】
しかしながら、密度の高いＩＤＴ電極を厚く形成した場合、弾性波の音速が遅くなる傾向にあった。このため、例えば、数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚ帯といった高周波数帯の弾性波を利用する弾性波装置を作製しようとすると、ＩＤＴ電極の電極指のピッチを狭くしなければならないという問題があった。電極指のピッチを狭くすると、弾性波装置の静電気耐性が低くなると共に、横モードの弾性波に起因するリップルが生じやすくなる傾向にあった。【０００６】
本発明の目的は、周波数温度係数（ＴＣＦ）が小さく、挿入損失が少なく、電気機械結合係数（ｋ２）が大きく、かつ電極指のピッチを大きくし得る弾性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】
【０００７】
本発明に係る弾性波装置は、圧電体と、ＩＤＴ電極と、誘電体層とを備えている。圧電体には、複数本の溝が形成されている。ＩＤＴ電極は、複数本の電極指を有する。複数本の電極指の一部は圧電体に形成された複数本の溝内に位置している。誘電体層は、ＩＤＴ電極を覆うように圧電体の上に形成されている。誘電体層は、圧電体の周波数温度係数とは逆符号の周波数温度係数、または圧電体の周波数温度係数と同符号であって、圧電体の周波数温度係数の絶対値よりも小さな絶対値の周波数温度係数を有する。電極指は、第１の電極層と、第２の電極層とを有している。第１の電極層は、溝の内部に位置している。第２の電極層は、第１の電極層の上に形成されている。第２の電極層は、溝の上端面よりも上側に位置している。第１の電極層の平均密度（ρａ）の３乗と平均スティフネス（Ｃ４４ａ）との積の１／２乗（ρａ３×Ｃ４４ａ）１／２は、第２の電極層の平均密度（ρｂ）の３乗と平均スティフネス（Ｃ４４ｂ）との積の１／２乗（ρｂ３×Ｃ４４ｂ）１／２よりも大きい。【０００８】
本発明のある特定の局面において、弾性波装置は、（ρａ３×Ｃ４４ａ）１／２＞１．９５×１０１１＞（ρｂ３×Ｃ４４ｂ）１／２を満たしている。これによれば、挿入損失をより小さくすることができる。また、より大きな電気機械結合係数が得られるため、さらに広帯域化が図れる。また、さらに音速を高くし得るため電極指のピッチをさらに大きくし得る。従って、静電気耐性及び製造容易性をさらに高めることができる。【０００９】
本発明の他の特定の局面において、第１の電極層は、実質的に、Ｍｏ，Ｔａ，Ｐｔ，Ａｕ及びＷからなる群から選ばれた金属または該群から選ばれた少なくとも１種の金属を主成分とする合金からなる。【００１０】
本発明の別の特定の局面において、第２の電極層は、実質的に、Ａｌ，Ｔｉ及びＣｕからなる群から選ばれた金属または該群から選ばれた少なくとも１種の金属を主成分とする合金からなる。【００１１】
本発明のさらに他の特定の局面において、第１及び第２の電極層の少なくとも一方は、複数の金属膜からなる。【００１２】
本発明のさらに別の特定の局面において、第２の電極層が複数の金属膜からなり、第２の電極層を構成する複数の金属膜のうちの少なくともひとつの金属膜は、実質的に、Ｃｒ、Ｎｉ、またはＣｒ及びＮｉのうちの少なくとも一方の金属を主成分とする合金からなる。【００１３】
本発明のまたさらに他の特定の局面において、誘電体層は、ＳｉＯ２層、窒化ケイ素層、またはＳｉＯ２もしくは窒化ケイ素を主成分とする層である。【００１４】
本発明のまたさらに別の特定の局面において、誘電体層の圧電体とは反対側の表面が略平坦である。これによれば、挿入損失をより小さくすることができる。【００１５】
本発明のさらにまた他の特定の局面において、誘電体層の圧電体とは反対側の表面は、複数本の電極指の形状に対応した凹凸形状に形成されている。これによれば、反射係数をより大きくすることができる。【００１６】
本発明のさらにまた別の特定の局面において、電極指が形成された部位における誘電体層の厚さ（ｈ）の弾性波の波長（λ）で規格化した波長規格化厚さ（ｈ／λ）が０．０１以上、０．４以下である。これによれば、ＴＣＦをより小さくすることができる。【００１７】
本発明の異なる特定の局面において、圧電体は、ＬｉＴａＯ３基板またはＬｉＮｂＯ３基板である。【００１８】
本発明のさらに異なる特定の局面において、弾性波装置は、弾性表面波装置である。【００１９】
本発明のさらに別の特定の局面では、弾性波として弾性境界波が用いられ、それによって本発明に従って弾性境界波装置が構成されている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る弾性波装置では、溝の内部に位置する第１の電極層と、第１の電極層の上に形成されており、溝の上端面よりも上側に位置する第２の電極層とにより電極指を構成し、第１の電極層の平均密度（ρａ）の３乗と平均スティフネス（Ｃ４４ａ）との積の１／２乗（ρａ３×Ｃ４４ａ）１／２が、第２の電極層の平均密度の３乗（ρｂ）と、平均スティフネス（Ｃ４４ｂ）との積の１／２乗（ρｂ３×Ｃ４４ｂ）１／２よりも大きく設定されている。このため、挿入損失を小さくすることができる。また、大きな電気機械結合係数が得られるため、広帯域化が図れる。さらに、音速を高くし得るため電極指のピッチを大きくし得る。従って、静電気耐性及び製造容易性を高めることができる。【００２１】
また、本発明に係る弾性波装置では、圧電体の周波数温度係数とは逆符号の周波数温度係数、または圧電体の周波数温度係数と同符号であって、圧電体の周波数温度係数の絶対値よりも小さな絶対値の周波数温度係数を有する誘電体層によりＩＤＴ電極が覆われているため、周波数温度係数（ＴＣＦ）を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、弾性表面波装置の略図的断面図である。
【図２】図２は、弾性表面波装置の略図的平面図である。
【図３】図３は、比較例１〜４に係る弾性表面波装置の略図的断面図である。
【図４】図４は、実施例１及び比較例１における反射係数を表すグラフである。
【図５】図５は、実施例１及び比較例１におけるＴＣＦを表すグラフである。
【図６】図６は、実施例２及び比較例２における反射係数を表すグラフである。
【図７】図７は、実施例２及び比較例２におけるＴＣＦを表すグラフである。
【図８】図８は、実施例３及び比較例３における反射係数を表すグラフである。
【図９】図９は、実施例４及び比較例４における反射係数を表すグラフである。
【図１０】図１０は、実施例３及び比較例３における位相速度を表すグラフである。
【図１１】図１１は、実施例４及び比較例４における位相速度を表すグラフである。
【図１２】図１２は、比較例５，７に係る弾性表面波装置の略図的断面図である。
【図１３】図１３は、比較例５，６における位相速度を表すグラフである。
【図１４】図１４は、比較例７，８における位相速度を表すグラフである。
【図１５】図１５は、比較例９，１０に係る弾性表面波装置の略図的断面図である。
【図１６】図１６は、実施例５及び比較例９における電気機械結合係数を表すグラフである。
【図１７】図１７は、実施例６及び比較例１０における電気機械結合係数を表すグラフである。
【図１８】図１８は、実施例７に係る弾性表面波装置の略図的断面図である。
【図１９】図１９は、実施例７における電気機械結合係数を表すグラフである。
【図２０】図２０は、実施例７における反射係数を表すグラフである。
【図２１】図２１は、実施例８，９に係る弾性表面波装置の略図的断面図である。
【図２２】図２２は、実施例１，８における反射係数を表すグラフである。
【図２３】図２３は、実施例２，９における反射係数を表すグラフである。
【図２４】図２４は、本発明の第２の実施形態としての弾性境界波装置を説明するための模式的正面断面図である。
【図２５】図２５は、第１の実験例で用意した実施形態及び比較例の弾性境界波装置におけるＡｌ膜の膜厚と反射係数との関係を示す図である。
【図２６】図２６は、第１の実験例で用意した実施形態及び比較例の弾性境界波装置のＡｌ膜の膜厚と電気機械結合係数ｋ２との関係を示す図である。
【図２７】図２７は、第２の実験例で用意した実施形態及び比較例の弾性境界波装置におけるＡｌ膜の膜厚と反射係数との関係を示す図である。
【図２８】図２８は、第２の実験例で用意した実施形態及び比較例の弾性境界波装置のＡｌ膜の膜厚と電気機械結合係数ｋ２との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【００２４】
図１は、本実施形態に係る弾性表面波装置１の略図的断面図である。図２は、本実施形態に係る弾性表面波装置１の略図的平面図である。図１及び図２に示すように、弾性表面波装置１は、圧電体１０を備えている。圧電体１０は、特に限定されないが、例えばＬｉＴａＯ３基板やＬｉＮｂＯ３基板などにより構成することができる。
【００２５】
図２に示すように、圧電体１０の上には、電極３０が形成されている。電極３０は、ＩＤＴ電極３７を有する。弾性表面波伝搬方向ｄにおけるＩＤＴ電極３７の両側には、反射器３３，３４が配置されている。ＩＤＴ電極３７は、互いに間挿し合う第１及び第２のくし歯電極３１，３２を備えている。第１のくし歯電極３１は、第１の端子３５に電気的に接続されている。一方、第２のくし歯電極３２は、第２の端子３６に電気的に接続されている。
【００２６】
第１のくし歯電極３１は、第１のバスバー３１ａと、第１のバスバー３１ａに接続された複数の第１の電極指３１ｂとを備えている。複数の第１の電極指３１ｂは、相互に略平行に配置されている。第２のくし歯電極３２は、第２のバスバー３２ａと、第２のバスバー３２ａに接続された複数の第２の電極指３２ｂとを備えている。複数の第２の電極指３２ｂは、相互に平行に配置されている。複数の第２の電極指３２ｂと複数の第１の電極指３１ｂとは、弾性表面波の伝搬方向ｄにおいて交互に配置されている。第１の電極指３１ｂと第２の電極指３２ｂとのそれぞれの一部は、圧電体１０に形成された複数本の溝１０ａ内に位置している。
【００２７】
図１に示すように、第１及び第２の電極指３１ｂ、３２ｂは、第１の電極層２１と第２の電極層２２とを備えている。第１の電極層２１は、圧電体１０に形成された複数本の溝１０ａ内に形成されている。第１の電極層２１の表面と、圧電体１０の溝１０ａが形成されていない部分の表面とは、略面一とされている。
【００２８】
第２の電極層２２は、第１の電極層２１の上に形成されている。第２の電極層２２は、溝１０ａの上端面よりも上側に位置している。すなわち、第２の電極層２２は、溝１０ａの内部に形成されておらず、溝１０ａ外に形成されている。
【００２９】
本実施形態では、第１の電極層２１の平均密度（ρａ（ｋｇ／ｍ３））の３乗と平均スティフネス（Ｃ４４ａ（Ｎ／ｍ２））との積の１／２乗（ρａ３×Ｃ４４ａ）１／２が、第２の電極層２２の平均密度（ρｂ（ｋｇ／ｍ３））の３乗と平均スティフネス（Ｃ４４ｂ（Ｎ／ｍ２））との積の１／２乗（ρｂ３×Ｃ４４ｂ）１／２よりも大きく設定されている。すなわち、本実施形態では、（ρ３×Ｃ４４）１／２が大きい第１の電極層２１が溝１０ａ内に埋設され、（ρ３×Ｃ４４）１／２が小さい第２の電極層２２が溝１０ａの上端面よりも上側に形成されている。
【００３０】
これにより、以下の実施例においても裏付けられるように、電気機械結合係数（ｋ２）を大きくすることができる。その結果、弾性表面波装置１の広帯域化を図ることができる。また、反射係数の低下を抑制しつつ、電極指３１ｂ、３２ｂの抵抗を小さくできるため、弾性表面波の音速を高くできる。このため、電極指３１ｂ、３２ｂのピッチを広くすることができる。言い換えれば、電極指３１ｂ、３２ｂのピッチを狭めることなく弾性表面波装置１の高周波数帯域化を図ることができる。従って、静電気耐性を高めることができると共に、横モードに起因するリップルの発生を抑制することができる。さらに弾性表面波装置１の製造容易性を高めることができる。
【００３１】
（ρ３×Ｃ４４）１／２が大きい第１の電極層２１の少なくとも一部を溝１０ａの上端面よりも上側に配置した場合は、電気機械結合係数（ｋ２）が小さくなる傾向にある。一方、（ρ３×Ｃ４４）１／２が小さい第２の電極層２２を溝１０ａ内に配置した場合は、反射係数が小さくなる傾向にある。
【００３２】
（ρ３×Ｃ４４）１／２が小さい第２の電極層２２を設けず、（ρ３×Ｃ４４）１／２が大きい第１の電極層２１のみを厚く形成することにより電極指３１ｂ、３２ｂの低抵抗化を図った場合は、弾性表面波の音速が低くなる。このため、電極指３１ｂ、３２ｂのピッチが狭くなる傾向にある。
【００３３】
電気機械結合係数（ｋ２）をより大きくし、挿入損失をより小さくし、かつ弾性表面波の音速をより高くする観点からは、第１の電極層２１と第２の電極層２２とが（ρａ３×Ｃ４４ａ）１／２＞１．９５×１０１１＞（ρｂ３×Ｃ４４ｂ）１／２を満たすように形成されていることが好ましい。
【００３４】
第１及び第２の電極層２１，２２の構成は、（ρａ３×Ｃ４４ａ）１／２＞（ρｂ３×Ｃ４４ｂ）１／２の関係を満たす限りにおいて、特に限定されない。第１及び第２の電極層２１，２２のそれぞれは、ひとつの金属膜により構成されていてもよいし、複数の金属膜の積層体により構成されていてもよい。
【００３５】
第１の電極層２１がひとつの金属膜により構成されている場合は、（ρ３×Ｃ４４）１／２が大きな金属または合金材料により第１の電極層２１を形成することが好ましく、（ρ３×Ｃ４４）１／２が１．９５×１０１１より大きな金属または合金材料により第１の電極層２１を形成することがより好ましい。具体的には、第１の電極層２１は、実質的に、Ｍｏ，Ｔａ，Ｐｔ，Ａｕ及びＷからなる群から選ばれた金属または該群から選ばれた少なくとも１種の金属を主成分とする合金からなるものであることが好ましい。
【００３６】
第２の電極層２２がひとつの金属膜により構成されている場合は、（ρ３×Ｃ４４）１／２が小さな金属または合金材料により第２の電極層２２を形成することが好ましく、（ρ３×Ｃ４４）１／２が１．９５×１０１１より小さな金属材料により第２の電極層２２を形成することがより好ましい。具体的には、第２の電極層２２は、実質的に、Ａｌ，Ｔｉ及びＣｕからなる群から選ばれた金属または該群から選ばれた少なくとも１種の金属を主成分とする合金からなるものであることが好ましい。
【００３７】
第１の電極層２１が複数の金属膜の積層体により構成されている場合は、第１の電極層２１の平均密度（ρａ（ｋｇ／ｍ３））は、第１の電極層２１を構成する各金属膜の密度と膜厚との積の総和を各金属膜の膜厚の総和で除算した値となる。第１の電極層２１の平均スティフネス（Ｃ４４ａ（Ｎ／ｍ２））は、第１の電極層２１を構成する各金属膜のスティフネスと膜厚との積の総和を各金属膜の膜厚の総和で除算した値となる。
【００３８】
また、第２の電極層２２が複数の金属膜の積層体により構成されている場合は、第２の電極層２２の平均密度（ρｂ（ｋｇ／ｍ３））は、第２の電極層２２を構成する各金属膜の密度と膜厚との積の総和を各金属膜の膜厚の総和で除算した値となる。第２の電極層２２の平均スティフネス（Ｃ４４ｂ（Ｎ／ｍ２））は、第２の電極層２２を構成する各金属膜のスティフネスと膜厚との積の総和を各金属膜の膜厚の総和で除算した値となる。
【００３９】
このため、第１及び第２の電極層２１，２２の少なくとも一方が、複数の金属膜の積層体により構成されている場合は、第１の電極層２１を構成する複数の金属膜のなかに、第２の電極層２２を構成する電極膜よりも密度及びスティフネスのうちの少なくとも一方が小さい金属または合金材料からなる金属膜があってもよい。また、第２の電極層２２を構成する複数の金属膜のなかに、第１の電極層２１を構成する電極膜よりも密度及びスティフネスのうちの少なくとも一方が大きい金属または合金材料からなる金属膜があってもよい。具体的には、第２の電極層２２を構成する金属膜のうちのいくつかの金属膜をＣｒやＮｉにより形成してもよい。
【００４０】
第１及び第２の電極層２１，２２に使用し得る金属材料例の（ρ３×Ｃ４４）１／２を下記の表１に示す。
【００４１】
【表１】
2010016192.tif 000003
【００４２】
図１に示すように、圧電体１０の上には、電極３０を覆うように、誘電体層２０が形成されている。
【００４３】
誘電体層２０は、圧電体１０の周波数温度係数（ＴＣＦ：Temperature Coefficient of Frequency）とは逆の符号のＴＣＦ、または圧電体１０のＴＣＦと同符号であって、圧電体１０のＴＣＦよりも小さな絶対値のＴＣＦを有する材料により形成されている。このため、小さなＴＣＦが実現されている。
【００４４】
より小さなＴＣＦを得る観点からは、誘電体層２０は、圧電体１０の周波数温度係数（ＴＣＦ：Temperature Coefficient of
Frequency）とは逆の符号のＴＣＦを有することが好ましい。例えば、圧電体１０が負のＴＣＦを有し、誘電体層２０が正のＴＣＦを有することが好ましい。具体的には、例えば、圧電体１０が負のＴＣＦを有するＬｉＴａＯ３やＬｉＮｂＯ３により実質的に形成されている場合、誘電体層２０は、正のＴＣＦを有するＳｉＯ２層、ＳＩＮ層などの窒化ケイ素層、またはＳｉＯ２もしくは窒化ケイ素を主成分とする層であることが好ましい。
【００４５】
誘電体層２０の厚さは、特に限定されないが、電極指３１ｂ、３２ｂが形成された部位における誘電体層２０の厚さ（ｈ）の弾性波の波長（λ）で規格化した波長規格化厚さ（ｈ／λ）は、０．０１以上、０．４以下であることが好ましい。これによれば、より小さなＴＣＦを得ることができる。
【００４６】
特に圧電体１０がＬｉＮｂＯ３からなり、誘電体層２０がＳｉＯ２からなる場合は、誘電体層２０の波長規格化厚さ（ｈ／λ）は、０．１以上であることがより好ましい。これによれば、大きな反射係数及び電気機械結合係数（ｋ２）を得ることができる。
【００４７】
誘電体層２０の圧電体１０とは反対側の表面２０ａは、略平坦に形成されていてもよいし、電極指３１ｂ、３２ｂの形状に対応した凹凸形状に形成されていてもよい。誘電体層２０の表面２０ａを略平坦とすることにより、挿入損失を小さくすることができる。一方、誘電体層２０の表面２０ａを電極指３１ｂ、３２ｂの形状に対応した凹凸形状に形成することにより、より大きな反射係数を得ることができる。
【００４８】
なお、本実施形態では、図１及び図２に示す弾性表面波装置１を例に挙げて本発明の弾性波装置について説明した。但し、本発明の弾性波装置は、弾性表面波装置に限定されない。本発明の弾性波装置は、ストンリー波やＳＨ型境界波などの弾性境界波を利用した弾性境界波装置であってもよい。
【００４９】
また、本実施形態では、弾性波装置の例として共振子を挙げて説明したが、本発明の弾性波装置は共振子に限定されず、例えば、弾性波を利用したフィルタであってもよい。フィルタの具体例としては、例えば、縦結合共振子型フィルタやラダー型フィルタ等が挙げられる。
【００５０】
（実施例１，２及び比較例１，２）
実施例１として、以下の条件にて、図１及び図２に示す弾性表面波装置１を作製し、各誘電体層２０の厚さにおける弾性表面波装置１の反射係数及びＴＣＦを測定した。反射係数の測定結果を図４に示すグラフにおいて実線で表す。また、ＴＣＦの測定結果を図５に示す。
【００５１】
実施例１の条件：
圧電体１０：オイラー角（０°，１２８°，０°）のＬｉＴａＯ３基板
圧電体１０の厚さ（ｍｍ）：０．３８
第１の電極層２１：Ｐｔ膜
第１の電極層２１の波長規格化厚さ（ｈ／λ）：０．０３
第２の電極層２２：Ａｌ膜
第２の電極層２２の波長規格化厚さ（ｈ／λ）：０．０４
誘電体層２０：ＳｉＯ２層
【００５２】
比較例１として、図３に示すように、第１及び第２の電極層２１，２２の両方を圧電体１０の溝１０ａ内に形成したこと以外は実施例１と同様の条件にて弾性表面波装置を作製し、各誘電体層２０の厚さにおける弾性表面波装置の反射係数を測定した。反射係数の測定結果を図４に示すグラフにおいて破線で表す。
【００５３】
実施例２として、以下の条件にて、図１及び図２に示す弾性表面波装置１を作製し、各誘電体層２０の厚さにおける弾性表面波装置１の反射係数及びＴＣＦを測定した。反射係数の測定結果を図６に示すグラフにおいて実線で表す。また、ＴＣＦの測定結果を図７に示す。
【００５４】
実施例２の条件：
圧電体１０：オイラー角（０°，２１６°，０°）のＬｉＮｂＯ３基板
圧電体１０の厚さ（ｍｍ）：０．３８
第１の電極層２１：Ｐｔ膜
第１の電極層２１の波長規格化厚さ（ｈ／λ）：０．０３
第２の電極層２２：Ａｌ膜
第２の電極層２２の波長規格化厚さ（ｈ／λ）：０．０４
誘電体層２０：ＳｉＯ２層
【００５５】
比較例２として、図３に示すように、第１及び第２の電極層２１，２２の両方を圧電体１０の溝１０ａ内に形成したこと以外は実施例２と同様の条件にて弾性表面波装置を作製し、各誘電体層２０の厚さにおける弾性表面波装置の反射係数を測定した。反射係数の測定結果を図６に示すグラフにおいて破線で表す。
【００５６】
図４及び図６に示すように、第１及び第２の電極層２１，２２の両方を溝１０ａ内に形成した比較例１，２と比較して、第１の電極層２１を溝１０ａ内に形成し、第２の電極層２２を溝１０ａの上端面よりも上側に形成した実施例１，２の方が反射係数が高かった。この結果から、第１の電極層２１を溝１０ａ内に形成し、第２の電極層２２を溝１０ａの上端面よりも上側に形成することにより高い反射係数が得られることがわかる。
【００５７】
また、図５及び図７に示すように、誘電体層２０を形成することによりＴＣＦが改善されることがわかる。また、誘電体層２０を厚くすることによりＴＣＦをより小さくできることがわかる。
【００５８】
（実施例３，４及び比較例３，４）
実施例３，４として、以下の条件にて、図１及び図２に示す弾性表面波装置１を作製し、各第２の電極層２２の波長規格化厚さ（ｈ／λ）における弾性表面波装置１の反射係数及び位相速度を測定した。反射係数の測定結果を図８，図９に示す。位相速度の測定結果を図１０，図１１に示す。
【００５９】
具体的には、図８及び図１０中の符号１０１が付されたグラフは、実施例３において、第１の電極層２１の波長規格化厚さ（ｈ／λ）が０．０５であるときのデータである。図８及び図１０中の符号１０２が付されたグラフは、実施例３において、第１の電極層２１の波長規格化厚さ（ｈ／λ）が０．０４であるときのデータである。図８及び図１０中の符号１０３が付されたグラフは、実施例３において、第１の電極層２１の波長規格化厚さ（ｈ／λ）が０．０３であるときのデータである。図８及び図１０中の符号１０４が付されたグラフは、実施例３において、第１の電極層２１の波長規格化厚さ（ｈ／λ）が０．０２であるときのデータである。図８及び図１０中の符号１０５が付されたグラフは、実施例３において、第１の電極層２１の波長規格化厚さ（ｈ／λ）が０．０１であるときのデータである。
【００６０】
図９及び図１１中の符号１１１が付されたグラフは、実施例４において、第１の電極層２１の波長規格化厚さ（ｈ／λ）が０．０５であるときのデータである。図９及び図１１中の符号１１２が付されたグラフは、実施例４において、第１の電極層２１の波長規格化厚さ（ｈ／λ）が０．０４であるときのデータである。図９及び図１１中の符号１１３が付されたグラフは、実施例４において、第１の電極層２１の波長規格化厚さ（ｈ／λ）が０．０３であるときのデータである。図９及び図１１中の符号１１４が付されたグラフは、実施例４において、第１の電極層２１の波長規格化厚さ（ｈ／λ）が０．０２であるときのデータである。図９及び図１１中の符号１１５が付されたグラフは、実施例４において、第１の電極層２１の波長規格化厚さ（ｈ／λ）が０．０１であるときのデータである。
【００６１】
実施例３の条件：
圧電体１０：オイラー角（０°，１２８°，０°）のＬｉＴａＯ３基板
圧電体１０の厚さ（ｍｍ）：０．３８
第１の電極層２１：Ｐｔ膜
第２の電極層２２：Ａｌ膜
誘電体層２０：ＳｉＯ２層
誘電体層２０の波長規格化厚さ（ｈ／λ）：０．２５
【００６２】
実施例４の条件：
圧電体１０：オイラー角（０°，２１６°，０°）のＬｉＮｂＯ３基板
圧電体１０の厚さ（ｍｍ）：０．３８
第１の電極層２１：Ｐｔ膜
第２の電極層２２：Ａｌ膜
誘電体層２０：ＳｉＯ２層
誘電体層２０の波長規格化厚さ（ｈ／λ）：０．２５
【００６３】
比較例３として、図３に示すように、第１及び第２の電極層２１，２２の両方を圧電体１０の溝１０ａ内に形成したこと以外は実施例３と同様の条件にて弾性表面波装置を作製し、各第２の電極層２２の厚さにおける弾性表面波装置の反射係数及び位相速度を測定した。反射係数の測定結果を図８に示す。位相速度の測定結果を図１０に示す。
【００６４】
具体的には、図８及び図１０中の符号２０１が付されたグラフは、比較例３において、第１の電極層２１の波長規格化厚さ（ｈ／λ）が０．０５であるときのデータである。図８及び図１０中の符号２０２が付されたグラフは、比較例３において、第１の電極層２１の波長規格化厚さ（ｈ／λ）が０．０４であるときのデータである。図８及び図１０中の符号２０３が付されたグラフは、比較例３において、第１の電極層２１の波長規格化厚さ（ｈ／λ）が０．０３であるときのデータである。図８及び図１０中の符号２０４が付されたグラフは、比較例３において、第１の電極層２１の波長規格化厚さ（ｈ／λ）が０．０２であるときのデータである。図８及び図１０中の符号２０５が付されたグラフは、比較例３において、第１の電極層２１の波長規格化厚さ（ｈ／λ）が０．０１であるときのデータである。
【００６５】
比較例４として、図３に示すように、第１及び第２の電極層２１，２２の両方を圧電体１０の溝１０ａ内に形成したこと以外は実施例４と同様の条件にて弾性表面波装置を作製し、各第２の電極層２２の厚さにおける弾性表面波装置の反射係数及び位相速度を測定した。反射係数の測定結果を図９に示す。位相速度の測定結果を図１１に示す。
【００６６】
具体的には、図９及び図１１中の符号２１１が付されたグラフは、比較例４において、第１の電極層２１の波長規格化厚さ（ｈ／λ）が０．０５であるときのデータである。図９及び図１１中の符号２１２が付されたグラフは、比較例４において、第１の電極層２１の波長規格化厚さ（ｈ／λ）が０．０４であるときのデータである。図９及び図１１中の符号２１３が付されたグラフは、比較例４において、第１の電極層２１の波長規格化厚さ（ｈ／λ）が０．０３であるときのデータである。図９及び図１１中の符号２１４が付されたグラフは、比較例４において、第１の電極層２１の波長規格化厚さ（ｈ／λ）が０．０２であるときのデータである。図９及び図１１中の符号２１５が付されたグラフは、比較例４において、第１の電極層２１の波長規格化厚さ（ｈ／λ）が０．０１であるときのデータである。
【００６７】
図８及び図９に示すように、第１及び第２の電極層２１，２２の両方が溝１０ａ内に形成された比較例３，４（グラフ２０１〜２０５，２１１〜２１５）では、第２の電極層２２の厚さが厚くなるに従って反射係数が大きく低下することがわかる。それに対して、第１の電極層２１を溝１０ａ内に形成し、第２の電極層２２を溝１０ａの上端面よりも上側に形成した実施例３，４（グラフ１０１〜１０５，１１１〜１１５）では、第２の電極層２２の厚さを厚くした場合であっても、反射係数が大きく低下しないことがわかる。これらの結果からわかるように、第１の電極層２１が溝１０ａ内に形成され、第２の電極層２２が溝１０ａの上端面よりも上側に形成された弾性表面波装置では、第２の電極層２２の厚さを厚くすることにより、反射係数の低下を抑制しつつ、電極指３１ｂ、３２ｂの抵抗を低下させることができる。従って、高い反射係数と高い音速との両立を図ることができる。
【００６８】
図１０及び図１１に示すように、第２の電極層２２が溝１０ａ内にあるか否かにかかわらず、第２の電極層２２の厚さを変化させても弾性表面波の位相速度はほとんど変化しないことがわかる。すなわち、第２の電極層２２を厚くすることにより、音速の低下を抑制しつつ、電極指３１ｂ、３２ｂの抵抗を低くすることができることがわかる。以上の結果から、第２の電極層２２を溝１０ａ内に形成した場合においても、高い音速と小さな挿入損失を両立させることができることがわかる。
【００６９】
（比較例５〜８）
比較例５として、図１２に示すように、オイラー角（０°，１２８°，０°）のＬｉＴａＯ３基板からなる圧電体１０の溝１０ａ内に、Ｐｔ膜により構成された第１の電極層２１のみからなるＩＤＴ電極３７が形成されると共に、ＩＤＴ電極３７を覆うようにＳｉＯ２からなる波長規格化厚さ（ｈ／λ）０．２５の誘電体層２０が形成された弾性表面波装置を作製した。作製した弾性表面波装置について、各第１の電極層２１の厚さにおける位相速度を測定した。結果を図１３に示す。
【００７０】
比較例６として、誘電体層２０を形成しないこと以外は上記比較例５と同様の条件にて弾性表面波装置を作製し、各第１の電極層２１の厚さにおける位相速度を測定した。結果を図１３に示す。
【００７１】
比較例７として、圧電体１０をオイラー角（０°，２１６°，０°）のＬｉＮｂＯ３基板により構成したこと以外は上記比較例５と同様の条件にて弾性表面波装置を作製し、各第１の電極層２１の厚さにおける位相速度を測定した。結果を図１４に示す。
【００７２】
比較例８として、圧電体１０をオイラー角（０°，２１６°，０°）のＬｉＮｂＯ３基板により構成したこと以外は上記比較例６と同様の条件にて弾性表面波装置を作製し、各第１の電極層２１の厚さにおける位相速度を測定した。結果を図１４に示す。
【００７３】
図１３，１４に示す結果から、第２の電極層２２が形成されていない場合は、第１の電極層２１が厚くなるに従って弾性表面波の位相速度が大きく低下することがわかる。このため、第２の電極層２２が形成されていない場合は、電極指３１ｂ、３２ｂの抵抗を低くすると共に、高い音速を得ることが困難であることがわかる。
【００７４】
（実施例５，６及び比較例９，１０）
実施例５として、実施例１と同様の条件にて弾性表面波装置１を作製し、各誘電体層２０の厚さにおける弾性表面波装置１の電気機械結合係数（ｋ２）を測定した。
【００７５】
また、比較例９として、図１５に示すように、第１及び第２の電極層２１，２２の両方を圧電体１０の上に形成したこと以外は実施例５と同様の条件にて弾性表面波装置を作製し、各誘電体層２０の厚さにおける弾性表面波装置の電気機械結合係数（ｋ２）を測定した。実施例５及び比較例９の結果を図１６に示す。
【００７６】
実施例６として、実施例２と同様の条件にて弾性表面波装置１を作製し、各誘電体層２０の厚さにおける弾性表面波装置１の電気機械結合係数（ｋ２）を測定した。
【００７７】
また、比較例１０として、図１５に示すように、第１及び第２の電極層２１，２２の両方を圧電体１０の上に形成したこと以外は実施例６と同様の条件にて弾性表面波装置を作製し、各誘電体層２０の厚さにおける弾性表面波装置の電気機械結合係数（ｋ２）を測定した。実施例６及び比較例１０の結果を図１７に示す。
【００７８】
図１６，１７に示すように、第２の電極層２２を溝１０ａ内に形成した実施例５，６では、誘電体層２０の厚さにかかわらず、第１及び第２の電極層２１，２２の両方を圧電体１０の上に形成した比較例９，１０よりも大きな電気機械結合係数（ｋ２）が得られることがわかった。
【００７９】
（実施例７）
図１８に示すように、第１の電極層２１を第１の金属膜２１ａ及び第２の金属膜２１ｂで構成し、第２の電極層２２を第１の金属膜２２ａ及び第２の金属膜２２ｂで構成した弾性表面波装置を以下の条件で形成し、各誘電体層２０の厚さにおいて電気機械結合係数（ｋ２）及び反射係数を測定した。電気機械結合係数（ｋ２）及び反射係数の測定結果を、それぞれ図１９及び図２０に示す。
【００８０】
実施例７の条件：
圧電体１０：オイラー角（０°，１２８°，０°）のＬｉＴａＯ３基板
第１の金属膜２１ａ：Ｔｉ膜
第１の金属膜２１ａの波長規格化膜厚（ｈ／λ）：０．０１
第２の金属膜２１ｂ：Ｐｔ膜
第２の金属膜２１ｂの波長規格化膜厚（ｈ／λ）：０．０２
第１の金属膜２２ａ：Ｔｉ膜
第１の金属膜２２ａの波長規格化膜厚（ｈ／λ）：０．０２
第２の金属膜２２ｂ：Ｃｕ膜
第２の金属膜２２ｂの波長規格化膜厚（ｈ／λ）：０．０４
誘電体層２０：ＳｉＯ２層
【００８１】
なお、実施例７では、
第１の電極層２１の平均密度（ρａ）：１．５８×１０４ｋｇ／ｍ３、
第１の電極層２１の平均スティフネス（Ｃ４４ａ）：５．５４×１０１０Ｎ／ｍ２、
第１の電極層２１の（ρａ３×Ｃ４４ａ）１／２：４．６６×１０１１、
第２の電極層２２の平均密度（ρｂ）：７．４６×１０３ｋｇ／ｍ３、
第２の電極層２２の平均スティフネス（Ｃ４４ｂ）：４．９８×１０１０Ｎ／ｍ２、
第２の電極層２２の（ρｂ３×Ｃ４４ｂ）１／２：１．４４×１０１１、
となる。
【００８２】
このため、第１の電極層２１の（ρａ３×Ｃ４４ａ）１／２＝（４．６６×１０１１）は第２の電極層２２の（ρｂ３×Ｃ４４ｂ）１／２（＝１．４４×１０１１）よりも大きく設定されている。
【００８３】
図１９及び図２０に示すように、第１及び第２の電極層２１，２２のそれぞれを複数の金属膜で構成した場合においても大きな電気機械結合係数（ｋ２）及び反射係数が得られることがわかる。
【００８４】
（実施例８，９）
実施例８として、図２１に示すように、誘電体層２０の圧電体１０とは反対側の表面２０ａを電極指３１ｂ、３２ｂの形状に対応した凹凸形状としたこと以外は、上記実施例１と同じ条件で弾性表面波装置を作製し、反射係数を測定した。反射係数の測定結果を、実施例１の結果と共に図２２に示す。
【００８５】
実施例９として、図２１に示すように、誘電体層２０の圧電体１０とは反対側の表面を電極指３１ｂ、３２ｂの形状に対応した凹凸形状としたこと以外は、上記実施例２と同じ条件で弾性表面波装置を作製し、反射係数を測定した。反射係数の測定結果を、実施例２の結果と共に図２３に示す。
【００８６】
図２２及び図２３に示すように、誘電体層２０の圧電体１０とは反対側の表面を電極指３１ｂ、３２ｂの形状に対応した凹凸形状とすることにより、反射係数をより大きくできることがわかる。
【００８７】
〔弾性境界波装置の実施形態〕
上述した実施形態及び実施例１〜９では、弾性表面波を利用した弾性表面波装置について説明したが、本発明の弾性波装置は、弾性境界波を利用した弾性境界波装置であってもよい。図２４は、本発明の第２の実施形態としての弾性境界波装置のＩＤＴ電極形成部分を模式的に示す正面断面図である。
【００８８】
弾性境界波装置４１は、圧電体５０を有する。圧電体５０の上面には、溝５０ａが形成されている。この圧電体５０を覆うように、第１の誘電体層５１が積層されており、さらに第１の誘電体層５１上に、第１の誘電体層５１とは音速が異なる誘電体からなる第２の誘電体層５２が積層されている。
【００８９】
圧電体５０は、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３などの圧電単結晶からなる。本実施形態では、１５°ＹカットＸ伝搬のＬｉＮｂＯ３、すなわちオイラー角で（０°，１０５°，０°）のＬｉＮｂＯ３が用いられている。
【００９０】
溝５０ａは、図１に示した弾性表面波装置の溝１０ａと同様にして形成される。
【００９１】
また、圧電体５０と第１の誘電体層５１との界面に、ＩＤＴ電極６０が形成されている。このＩＤＴ電極６０は、第１の電極層６１と、第１の電極層６１上に積層された第２の電極層６２とを有する。
【００９２】
第１の電極層６１が、溝５０ａ内に形成されている。第１の電極層６１の上面と、圧電体５０の上面とは面一とされている。
【００９３】
本実施形態では、上記第１の誘電体層５１がＳｉＯ２からなり、第２の誘電体層５２がＳｉＮからなる。もっとも、誘電体層５１，５２は、他の誘電体材料で形成されていてもよい。弾性境界波を圧電体５０と第１の誘電体層５１との界面に閉じ込めるためには、第２の誘電体層５２の音速は、第１の誘電体層５１の音速よりも高いことが必要である。そのため、本実施形態では、第１の誘電体層５１がＳｉＯ２からなり、第２の誘電体層５２が、相対的に高音速の材料であるＳｉＮからなる。
【００９４】
もっとも、第１，第２の誘電体層５１，５２を構成する誘電体材料はこれに限定されるものではない。
【００９５】
温度特性を改善し得るので、ＳｉＯ２は第１の誘電体層５１を構成する材料として好ましく用いられ、その場合には、第２の誘電体層がＳｉＮからなることが望ましい。
【００９６】
本実施形態においても、第１，第２の電極層６１，６２は、図１に示した弾性表面波装置の実施形態の第１の電極層２１及び第２の電極層２２と同様の金属材料を用いて同様に構成される。すなわち、第１の電極層の平均密度ρａの３乗と、平均スティフネス（Ｃ４４ａ）との積の１／２乗である（ρａ３×Ｃ４４ａ）１／２が、第２の電極層の平均密度（ρｂ）の３乗と平均スティフネス（Ｃ４４ｂ）との積の１／２乗である（ρｂ３×Ｃ４４ｂ）１／２よりも大きくされている。そのため、弾性境界波装置４１においても、電気機械結合係数ｋ２を大きくすることができる。その結果、広帯域化を図ることができる。また、反射係数を大きくすることができる。さらに、電極指の抵抗を小さくすることができるので、弾性境界波の音速を高めることができる。このため、電極指のピッチを広くすることができる。言い換えれば、電極指ピッチを狭めることなく、高周波化を図ることができる。よって、静電気耐圧を高めることができるとともに、横モードに起因するリップルの発生を抑圧することができる。
【００９７】
また、好ましくは（ρａ３×Ｃ４４ａ）１／２＞１．９５×１０１１＞（ρｂ３×Ｃ４４ｂ）１／２とされ、電気機械結合係数をより大きくし、挿入損失をより小さくし、さらに弾性境界波の音速をより高くすることができる。
【００９８】
次に、第２の実施形態についての具体的な実施例としての実験例を説明する。なお、以下の実験例においても、弾性表面波装置の実施例と同様に、電極として、ＩＤＴ電極と反射器とが形成されている１ポート型弾性波共振子を作製した。
【００９９】
（第１の実験例）
以下の条件にて、図２４に示した弾性境界波装置４１を作製し、弾性境界波装置の反射係数及び電気機械結合係数を測定した。
【０１００】
反射係数についての測定結果を図２５及び図２７に、電気機械結合係数の測定結果を図２６及び図２８に示す。
【０１０１】
圧電体５０：オイラー角（０°，１０５°，０°）のＬｉＮｂＯ３基板
第１の電極層６１：Ｐｔ膜
第１の電極層６１の波長規格化厚さ（ｈ／λ）＝０．０２、０．０４または０．０６
第２の電極層６２：Ａｌ膜
第２の電極層６２の波長規格化厚さ（ｈ／λ）＝０．０２〜０．１６の間で変化させた
第１の誘電体層５１：ＳｉＯ２層
第１の誘電体層５１の厚み：λとした。規格化厚さで１
第２の誘電体層：ＳｉＮ膜
第２の誘電体層５２の厚み：２λ、規格化厚さで２
【０１０２】
比較例として、圧電体５０に第１，第２の電極層からなる電極の全てが充填される深さの溝が形成されていることを除いては、すなわちＩＤＴ電極の上面が圧電体５０の上面と面一とされていることを除いては、上記実施形態と同様にして構成された弾性境界波装置を作製した。これらの実施形態及び比較例の弾性境界波装置におけるＡｌからなる第２の電極層の膜厚と、反射係数との関係を図２５に、それぞれ実線及び破線で示す。
【０１０３】
図２５から明らかなように、比較例では、第２の電極層の厚みが増加するにつれて反射係数が小さくなっているのに対し、本実施形態によれば、第２の電極層６２の厚みが０．０２〜０．１６の範囲で変化したとしても、反射係数がほとんど劣化していないことがわかる。従って、圧電体に積層金属膜からなるＩＤＴ電極を完全に埋め込んだ比較例に比べ、大きな反射係数の得られることがわかる。
【０１０４】
図２６は、上記実施形態の弾性境界波装置の電気機械結合係数とＡｌ膜の膜厚の関係を示す。比較のために、圧電体の上面に積層金属膜からなるＩＤＴ電極が形成されており、圧電体の上面には溝が形成されていないことを除いては、同様にして構成された弾性境界波装置の電気機械結合係数とＡｌ膜の膜厚との関係を破線で示す。
【０１０５】
図２６から明らかなように、同じ膜厚のＡｌ膜を形成した場合、上記実施形態によれば、電気機械結合係数を、ＩＤＴ電極が圧電体に埋め込まれていない構造の比較例に比べ、高め得ることがわかる。特に、Ａｌ膜の規格化膜厚が０．０４以上の場合には、電気機械結合係数を効果的に高め得ることがわかる。
【０１０６】
（第２の実験例）
圧電体５０を４２°ＹカットＸ伝搬のＬｉＴａＯ３に変更したことを除いては、第１の実験例と同様にして、Ａｌからなる第２の電極層の膜厚が種々異なる複数の弾性境界波装置を作製した。比較のために、圧電体の上面に深い溝を形成し、第１，第２の電極層からなる電極が溝内に充填されており、Ａｌ膜の上面が圧電体５０の上面と面一とされていることを除いては実施形態と同一とされた構造を用意した。これらの実施形態及び比較例の弾性境界波装置の反射係数を測定した。結果を図２７に示す。図２７において、実線が実施形態の結果を、破線が比較例として用意した複数種の弾性境界波装置の結果を示す。
【０１０７】
圧電体ＬｉＴａＯ３からなる場合においても、第１の実験例の場合と同様に、Ａｌ膜の膜厚が増加しても、反射係数の劣化がみられないことがわかる。
【０１０８】
これに対して、比較例として用意した弾性境界波装置においては、Ａｌ膜の膜厚が厚くなるに従って、反射係数が小さくすることがわかる。
【０１０９】
図２８は、第２の実験例の弾性境界波装置におけるＡｌ膜の規格化膜厚と、電気機械結合係数との関係を示す図である。図２８において、実線が実施形態の結果を示す。破線は、ＩＤＴ電極が圧電体の上面に形成されており、圧電体上面に溝が形成されていないことを除いては実施形態と同一とされている弾性境界波装置の結果を示す。
【０１１０】
図２８から明らかなように、４２°ＹカットＸ伝搬のＬｉＴａＯ３を用いた場合には、比較例に比べ、実施形態によれば、電気機械結合係数をＡｌ膜の膜厚の如何に関わらず高め得ることがわかる。
【０１１１】
第１，第２の実験例から明らかなように、実施形態の弾性境界波装置によれば、Ａｌ膜の膜厚を高めて電極指の抵抗を低くした場合、反射係数の劣化が生じ難く、大きな反射係数が得られ、さらに、電気機械結合係数ｋ２を高め、広帯域化を図り得ることがわかる。
【０１１２】
なお、上記特定のカット角の圧電体に限定されず、本発明の弾性境界波装置においても、前述した弾性表面波装置の場合と同様に、様々なカット角の圧電単結晶を圧電体として用いることができる。
【０１１３】
また、上記第１，第２の実験例では、ＳｉＯ２膜の規格化膜厚を１、ＳｉＮ膜の規格化膜厚を２としたが、周波数温度特性の向上やスプリアスを抑制するために、これらの厚みについては適宜変更することができる。その場合においても、本発明に従って反射係数の劣化を防止しつつ、電気機械結合係数を高めることができる。また、第２の誘電体層としてのＳｉＮは、第１の誘電体層としてのＳｉＯ２よりも高音速であるため、境界波エネルギーの界面への閉じ込めを阻害しない。従って、第２の誘電体層の材料としては、ＳｉＮに代えて、ＳｉＯ２よりも高音速化の誘電体、例えばＡｌ２Ｏ３やダイヤモンドライクカーボンなどを用いてもよい。また、高音速の第２の誘電体層は、複数の誘電体膜を積層した構造であってもよい。
【０１１４】
さらに、本発明においては、第２の誘電体層は設けられずともよく、第１の誘電体層としてのＳｉＯ２膜の厚みをより厚くして、弾性境界波のエネルギーを、電極指が設けられている部分に集中させてもよい。
【符号の説明】
【０１１５】
１…弾性表面波装置
１０…圧電体
１０ａ…溝
２０…誘電体層
２０ａ…表面
２１…第１の電極層
２１ａ…第１の金属膜
２１ｂ…第２の金属膜
２２…第２の電極層
２２ａ…第１の金属膜
２２ｂ…第２の金属膜
３０…電極
３１…第１のくし歯電極
３１ａ…第１のバスバー
３１ｂ…第１の電極指
３２…第２のくし歯電極
３２ａ…第２のバスバー
３２ｂ…第２の電極指
３３，３４…反射器
３５…第１の端子
３６…第２の端子
３７…ＩＤＴ電極
４１…弾性境界波装置
５０…圧電体
５０ａ…溝
５１…第１の誘電体層
５２…第２の誘電体層
６０…ＩＤＴ電極
６１…第１の電極層
６２…第２の電極層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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