(57)【要約】  温度補償能力を調整できる圧電音響共振器である。前記圧電音響共振器は、圧電音響反射構造、第１電極、第２電極、第１電極と第２電極の間に位置する圧電層、及び温度補償層を含み、前記温度補償層はＳｉｘＯｙ材料からなる単層温度補償層を用い、或いは、正の音速温度係数材料と負の音速温度係数材料から積層してなる複合温度補償層を用い、前記温度補償層は、前記圧電音響共振器における第１電極、圧電層及び第２電極による温度周波数シフトを逆補償するように設置され、ｘ：ｙは１：２に等しくない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度補償能力を調整できる圧電音響共振器であって、圧電音響反射構造、第１電極、第２電極、第１電極と第２電極の間に位置する圧電層、及び温度補償層を含み、
前記温度補償層はＳｉｘＯｙ材料からなる単層温度補償層を用い、或いは、正の音速温度係数材料と負の音速温度係数材料から積層してなる複合温度補償層を用い、
前記温度補償層は、前記圧電音響共振器における前記第１電極、前記圧電層及び前記第２電極による温度周波数シフトを逆補償するように設置され、ｘ：ｙは１：２に等しくない、温度補償能力を調整できる圧電音響共振器。
【請求項２】
前記温度補償層が前記ＳｉｘＯｙ材料からなる単層温度補償層を用いる際に、前記温度補償層の音速温度係数はＳｉｘＯｙにおける酸素の割合の増加にしたがって増加し、前記ＳｉｘＯｙにおけるケイ素の割合の増加にしたがって減少し、及び
前記温度補償層が前記正の音速温度係数材料と前記負の音速温度係数材料から積層してなる複合温度補償層を用いる際に、前記温度補償層の音速温度係数は正の音速温度係数材料の厚さの増加にしたがって増加し、負の音速温度係数材料の厚さの増加にしたがって減少する請求項１に記載の圧電音響共振器。
【請求項３】
前記温度補償層は前記正の音速温度係数材料と前記負の音速温度係数材料から積層してなる複合温度補償層を用いる際に、前記温度補償層における前記正の音速温度係数材料はＳｉＯ２を用いて、前記負の音速温度係数材料は誘電体或いは金属材料を用いる請求項１に記載の圧電音響共振器。
【請求項４】
前記温度補償層の配置方式は、
前記温度補償層が前記圧電音響反射構造と第１電極の間に配置され、
前記温度補償層が前記第１電極と前記圧電層の間に配置され、
前記温度補償層が前記圧電層と前記第２電極の間に配置され、
前記温度補償層が前記第２電極の上に配置される、との方式の中の１種類を用いる請求項１〜３のいずれか一つに記載の圧電音響共振器。
【請求項５】
前記温度補償層は薄膜析出技術によって製造される請求項１〜３のいずれか一つに記載の圧電音響共振器。
【請求項６】
前記第１電極と前記第２電極は同じ或いは異なる金属材料を用い、
前記金属材料は、金（Ａｕ）、ウォルフラム（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、チタンタングステン（ＴｉＷ）、アルミニウム（Ａｌ）又はチタン（Ｔｉ）を含む請求項１に記載の圧電音響共振器。
【請求項７】
前記圧電層は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、圧電セラミックス（ＰＺＴ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）又はタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）の中の１種類を用いる請求項１に記載の圧電音響共振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子デバイス技術分野に関し、特に温度補償能力を調整できる圧電音響共振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信機器の急速な普及に伴って、サイズが小さく、質量が軽く、性能が優れた高周波フィルタの需要は大きくなり、シリコンウエハーに作製した圧電音響フィルタは既に幅広く市場に受け入れられた。このような高性能フィルタを構成する圧電音響共振器は主に薄膜バルク音響共振器（Ｆｉｌｍ  Ｂｕｌｋ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ、ＦＢＡＲ）と固体実装共振器（Ｓｏｌｉｄ  Ｍｏｕｎｔｅｄ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ、ＳＭＲ）を含む。
【０００３】
圧電音響共振器の共振周波数は伝播経路における各層の厚さと各層における縦方向音波の音速によって決められる。共振周波数は主に圧電層の厚さ及びその音速の影響を受ける。両電極の厚さ及びその内の音速は共振周波数にも大きい影響を及ぼす。キャビティからなる音響反射鏡は共振周波数に与える影響が無視できるのは、ほとんどすべての音を圧電層に反射して戻させることができるわけである。音響反射鏡は高音響インピーダンス層と低音響インピーダンス層により交互配列してなり、反射鏡の最上層は小さな部分の音響エネルギーを含むことがあるため、反射鏡の作用がある程度共振周波数に貢献することがある。
【０００４】
圧電音響共振器の圧電層、金属又は誘電体層の厚さ及びその内の音速はいずれも温度の変化にしたがって変わるため、圧電音響共振器の共振周波数も温度の変化にしたがって変わる。温度の変化に伴って各層で生じる厚さの膨張又は収縮は、共振周波数に影響を与えるが、温度の変化に伴って圧電音響共振器の共振周波数が変化する主要原因は、温度の変化に伴う各層内の音波伝播速度の変化である。従来、圧電音響共振器に使用されるほとんどの材料は負の音速温度係数を呈し、即ち、温度の上昇にしたがって音速が小さくなるのは、材料が高温で“軟化”（例えば、原子間力が弱められる）するからである。原子間力の減少は、材料の弾性係数の減少を引き起こすため、音速を減少してしまう。例えば、窒化アルミニウム（Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ  Ｎｉｔｒｉｄｅ、ＡｌＮ）の音速温度係数は−２５ｐｐｍ／℃であり、モリブデン（Ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ、Ｍｏ）の音速温度係数は−６０ｐｐｍ／℃である。
【０００５】
圧電音響共振器からなる無線周波数（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ）フィルタは、一般的に１つの通過帯域周波数応答を有し、圧電音響共振器の周波数温度係数（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｏｆ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＴＣＦ）はＲＦフィルタの製造歩留りを低下させる。これは、圧電音響共振器からなる機器又はデバイスが、通過帯域幅に関する要求を満たすために、一定の温度範囲下でのみ構成されるからである。ほとんどの所要のダイプレクサーは、広い温度範囲内でその要求を満たすことができるため、低い周波数温度係数となるのは重要である。圧電音響共振器を含む高安定な発振器は圧電音響共振器の周波数温度係数に対してより厳しい要求を求め、周波数温度係数が非常に低く又は零に接近する必要があるのは、ほとんどの発振器は参考信号又は定時信号を提供することに用いられ、温度変化がこれらの信号に非常に小さい影響しか及ぼさないことが求められるからである。
【０００６】
低い周波数温度係数を取得するために、一般的に使用される方法は、圧電音響共振器の積層構造に１層のシリカ（ＳｉＯ２）温度補償層材料を増加することである。圧電音響共振器の積層構造を構成する主要材料は基本的に負の音速温度係数を有するが、ＳｉＯ２材料は正の音速温度係数を有し、積層構造におけるＳｉＯ２及びその他の各層材料の厚さを調整することによって、あるフィルタ使用には効果的に圧電音響共振器の周波数が温度に伴うドリフトを低下させることができる。しかしながら、その他のあるフィルタの使用には圧電共振器の共振周波数、電気機械結合係数、共振器品質因子、及び共振器の周波数温度係数は同時に一定の要求を満たしていなければならず、単に共振器の積層構造における各層の厚さを調整することによって実現しにくい。このため、従来、如何に温度補償層材料の温度補償能力、即ち、温度補償層材料の音速温度係数を調整でき、共振器の設計過程により強い柔軟性を有させるかは、現在において解決しようとする技術問題となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、関連技術に用いられた温度補償方法では補償層の音速温度係数を調整できない問題を解決し、圧電音響共振器に柔軟な設計パラメータを提供するための温度補償能力を調整できる圧電音響共振器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、温度補償能力を調整できる圧電音響共振器を提供し、圧電音響反射構造、第１電極、第２電極、第１電極と第２電極の間に位置する圧電層、及び温度補償層を含み、前記温度補償層はＳｉｘＯｙ材料からなる単層温度補償層を用い、或いは、正の音速温度係数材料と負の音速温度係数材料から積層してなる複合温度補償層を用い、前記温度補償層は、前記圧電音響共振器における前記第１電極、前記圧電層及び前記第２電極による温度周波数シフトを逆補償するように設置され、ｘ：ｙは１：２に等しくない。
【０００９】
選択的に、前記圧電音響共振器では、前記温度補償層は前記ＳｉｘＯｙ材料からなる単層温度補償層を用いる際に、前記温度補償層の音速温度係数はＳｉｘＯｙにおける酸素の割合の増加にしたがって増加し、前記ＳｉｘＯｙにおけるケイ素の割合の増加にしたがって減少し、及び前記温度補償層は前記正の音速温度係数材料と前記負の音速温度係数材料から積層してなる複合温度補償層を用いる際に、前記温度補償層の音速温度係数は正の音速温度係数材料の厚さの増加にしたがって増加し、負の音速温度係数材料の厚さの増加にしたがって減少する。
【００１０】
選択的に、前記圧電音響共振器では、前記温度補償層は前記正の音速温度係数材料と前記負の音速温度係数材料から積層してなる複合温度補償層を用いる際に、前記温度補償層における前記正の音速温度係数材料はＳｉＯ２を用いて、前記負の音速温度係数材料は誘電体或いは金属材料を用いる。
【００１１】
選択的に、前記圧電音響共振器では、前記温度補償層の配置方式は以下のような方式の中の１種類を用い、前記温度補償層は前記圧電音響反射構造と第１電極の間に配置され、前記温度補償層は前記第１電極と前記圧電層の間に配置され、前記温度補償層は前記圧電層と前記第２電極の間に配置され、及び前記温度補償層は前記第２電極の上に配置される。
【００１２】
選択的に、前記圧電音響共振器では、前記温度補償層は薄膜析出技術によって製造される。
【００１３】
選択的に、前記圧電音響共振器では、前記第１電極と前記第２電極は同じ或いは異なる金属材料を用い、前記金属材料は、金（Ａｕ）、ウォルフラム（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、チタンタングステン（ＴｉＷ）、アルミニウム（Ａｌ）又はチタン（Ｔｉ）を含む。
【００１４】
選択的に、前記圧電音響共振器では、前記圧電層は窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、圧電セラミックス（ＰＺＴ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）又はタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）の中の１種類を用いる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のように、温度補償層材料の音速温度係数を調整し、或いは正の音速温度係数材料と負の音速温度係数材料から積層してなる複合温度補償層を用いることによって温度補償層材料の温度補償能力を調整する方法は、共振器の設計過程により強い柔軟性を有させる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は本発明の実施例１による温度補償能力を調整できる圧電音響共振器の構造図である。
【図２】図２は本発明の実施例１における異なるｘ：ｙ割合で圧電音響共振器の周波数温度曲線である。
【図３】図３は本発明の実施例２による温度補償能力を調整できる圧電音響共振器の構造図である。
【図４】図４は本発明の実施例３による温度補償能力を調整できる圧電音響共振器の構造図である。
【図５】図５は本発明の実施例４による温度補償能力を調整できる圧電音響共振器の構造図である。
【図６】図６は本発明の実施例４における複合温度補償層を有する圧電音響共振器の周波数温度曲線である。
【図７】図７は本発明の実施例５による温度補償能力を調整できる圧電音響共振器の構造図である。
【図８】図８は本発明の実施例６による温度補償能力を調整できる圧電音響共振器の構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施例を詳しく説明する。なお、衝突しない場合に、本出願における実施例及び実施例における特徴を互いに任意に組み合わせることができる。
【００１８】
本発明は、温度補償能力を調整できる圧電音響共振器を提供する。本発明は、特定の薄膜析出技術によって共振器積層構造における温度補償層の音速温度係数を制御して、温度補償能力を調整できる温度補償層を取得し、或いは共振器積層構造には複合温度補償層を配置して、複合層における正音速温度係数を有する薄膜と負の音速温度係数を有する薄膜の厚さを調整することによって、同様に、温度補償能力を調整できる温度補償層を取得することができ、温度補償層を有する圧電音響共振器の設計に柔軟で可変パラメータを提供する。
【００１９】
本発明は、温度補償能力を調整できる圧電音響共振器を提供し、圧電音響反射構造、第１電極、第２電極及び第１電極と第２電極の間に位置する圧電層を含み、前記圧電音響共振器は温度補償層を更に含み、前記温度補償層はＳｉｘＯｙ材料からなる単層温度補償層を用いて、或いは、正の音速温度係数材料と負の音速温度係数材料から積層してなる複合温度補償層を用い、前記温度補償層は、前記圧電音響共振器における第１電極、圧電層及び第２電極による温度周波数シフトを逆補償するように設置され、ｘ：ｙは１：２に等しくない。
【００２０】
温度補償層はＳｉｘＯｙ材料からなる単層温度補償層を用いる際に、温度補償層の音速温度係数はＳｉｘＯｙにおける酸素の割合の増加にしたがって増加し、前記ＳｉｘＯｙにおけるケイ素の割合の増加にしたがって減少し、及び温度補償層は正の音速温度係数材料と負の音速温度係数材料から積層してなる複合温度補償層を用いる際に、温度補償層の音速温度係数は正の音速温度係数材料の厚さの増加にしたがって増加し、負の音速温度係数材料の厚さの増加にしたがって減少する。
【００２１】
温度補償層の配置方式は以下のような方式の中の１種類を用い、温度補償層は圧電音響反射構造と第１電極の間に配置され、温度補償層は第１電極と圧電層の間に配置され、温度補償層は圧電層と第２電極の間に配置され、及び温度補償層は第２電極の上に配置される。
【００２２】
選択的に、温度補償層は正の音速温度係数材料と負の音速温度係数材料から積層してなる複合温度補償層を用いる際に、温度補償層における正の音速温度係数材料はＳｉＯ２を用いて、負の音速温度係数材料は誘電体或いは金属材料を用いる。
【００２３】
選択的に、温度補償層は薄膜析出技術によって製造される。
【００２４】
以上のように、本発明の実施例は薄膜析出技術によって、圧電音響共振器を製造する過程に、補償材料における元素の割合を調整することによって温度補償層材料の音速温度係数を調整し、即ち、温度補償層材料の温度補償能力を変えて、或いは正音速温度係数と負の音速温度係数の薄膜材料からなる複合温度補償層を用いて、２種類の薄膜の厚さを調整することによって、温度補償能力を調整できる温度補償層を取得することもでき、温度補償層を有する圧電音響共振器の設計に柔軟で可変パラメータを提供する。
【００２５】
以下、具体的な実施例によって本発明の実施形態の前記装置を詳しく説明する。
【００２６】
実施例１
図１に示すように、本発明の実施例は温度補償能力を調整できる圧電音響共振器を提供し、該圧電音響共振器１００は圧電音響反射構造１１０、圧電音響反射構造１１０に位置する第１電極１２０、第１電極１２０に位置する温度補償層１３０、温度補償層１３０に位置する圧電層１４０、及び圧電層１４０に位置する第２電極１５０を含む。圧電音響共振器１００の共振周波数は共振器を構成する各層の材料の厚さ及び各層の材料における音波波速などの要素によってともに決められる。
【００２７】
圧電音響反射構造１１０は空気キャビティである際に、圧電音響共振器１００はＦＢＡＲと呼ばれ、圧電音響反射構造１１０は低音響インピーダンスと高音響インピーダンスにより交互に積み重ねてなるプラハ音波反射鏡である際に、圧電音響共振器１００はＳＭＲと呼ばれる。
【００２８】
第１電極１２０と第２電極１５０は同じ又は異なる金属材料により形成することができ、金属材料はＡｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｉｒ、ＴｉＷ、Ａｌ又はＴｉであってよく、又は類似の材料である。圧電層１４０は以下の材料、例えば、ＡｌＮ、ＺｎＯ、ＰＺＴ、ＬｉＮｂＯ３、ＫＮｂＯ３又はＬｉＴａＯ３により形成することができるが、これらの材料に制限されない。
【００２９】
圧電音響共振器１００を構成する第１電極１２０、圧電層１４０及び第２電極１５０は負の音速温度係数を有する。温度が上昇する際に、第１電極１２０、圧電層１４０及び第２電極１５０において音波の伝播速度が降下し、共振器の共振周波数が降下する。このため、温度補償されない圧電音響共振器１００（温度補償層１３０がない）の周波数温度係数は負である。例えば、ＡｌＮ層と２つのＭｏ電極からなる圧電音響共振器において、２つのＭｏ電極の厚さはＡｌＮの厚さよりはるかに小さいと、共振器の周波数温度係数はＡｌＮの音速温度係数、即ち、−２５ｐｐｍ／℃に接近する。Ｍｏ電極の厚さはＡｌＮの厚さに近いと、Ｍｏの音速温度係数は圧電音響共振器の周波数温度係数に大きく貢献することがあり、そのＴＣＦが−３０ｐｐｍ／℃〜−４０ｐｐｍ／℃にある。共振器構造におけるＭｏとＡｌＮの厚さ比が大きいほど、共振器のＴＣＦの負値が大きい。
【００３０】
温度変化による共振器の共振周波数の変化を補償するために、第１電極１２０と圧電層１４０の間に温度補償層１３０を加え、該温度補償層１３０はＳｉｘＯｙ材料を用いて、その音速温度係数の符号は第１電極１２０、圧電層１４０及び第２電極１５０と逆であり、即ち、正音速温度係数を有する。ｘ：ｙは１：２に等しくない。
【００３１】
本発明の実施例において、薄膜析出技術によってシリカの温度補償層１３０のケイ素−酸素原子の割合を変えることができる。化学気相成長によって、反応ガスの一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）とシラン（ＳｉＨ４）の流速を変えることによって、異なるケイ素−酸素原子の割合を有するシリカ薄膜を取得することができる。
【００３２】
本発明の実施例において、ｘ：ｙの割合が変わる際に、ＳｉｘＯｙの音速温度係数は変化する。ｘ：ｙの割合が小さいほど、即ち、ＳｉｘＯｙにおける酸素の割合が大きいほど、材料の音速温度係数は大きく、ｘ：ｙの割合が大きいほど、即ち、ＳｉｘＯｙにおけるケイ素の割合が大きいほど、材料の音速温度係数は小さくなってひいては負数となる。要するに、特定の薄膜析出技術によって温度補償層ＳｉｘＯｙのケイ素−酸素原子の割合を変えることによって、温度補償層１３０の音速温度係数を変化させることができ、圧電音響共振器１００において温度補償層１３０の温度補償能力を調整できることによって現す。
【００３３】
本発明の実施例は温度補償層１３０材料の温度補償能力を調整することによって、温度補償層１３０を有する圧電音響共振器１００により多くの設計変数を提供することができ、共振器の設計過程により強い柔軟性を有させる。
【００３４】
図２に示すように、本発明の実施例による手段を用いて得られた圧電音響共振器１００の周波数温度曲線であり、各曲線で代表した圧電音響共振器の相違はただ温度補償層１３０におけるケイ素−酸素原子の割合である。圧電層材料はＡｌＮであり、第１電極と第２電極はＭｏである。温度補償層１３０のケイ素−酸素原子比ｘ：ｙ＝１：２である際に、圧電音響共振器の周波数温度係数は＋９ｐｐｍ／℃であり、ケイ素−酸素原子比ｘ：ｙ＝１：１である際に、圧電音響共振器の周波数温度係数は０ｐｐｍ／℃であり、ケイ素−酸素原子比ｘ：ｙ＝２：１である際に、圧電音響共振器の周波数温度係数は−８ｐｐｍ／℃であり、このため、このような特別なＳｉＯ２薄膜析出技術によって一定の範囲内に正確的に圧電音響共振器の周波数温度係数を制御することができる。説明する必要があるのは、本発明の実施例による温度補償層１３０はケイ素−酸素原子比がｘ：ｙ＝１：２である割合を使用せず、図２に言及した“ケイ素−酸素原子比ｘ：ｙ＝１：２”は、ただ本発明の実施例の比較曲線とするだけである。
【００３５】
実施例２
図３に示すように、本発明の実施例による温度補償能力を調整できる圧電音響共振器であり、この典型的な実施例において、圧電音響共振器３００は圧電音響反射構造３１０、圧電音響反射構造３１０に位置する第１電極３２０、第１電極３２０に位置する圧電層３３０、圧電層３３０に位置する温度補償層３４０、及び温度補償層３４０に位置する第２電極３５０を含む。温度補償層３４０はＳｉｘＯｙ材料を用いて、ｘ：ｙは１：２に等しくない。
【００３６】
本発明の実施例において、第１電極３２０と第２電極３５０は同じ又は異なる金属材料により形成することができ、金属材料はＡｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｉｒ、ＴｉＷ、Ａｌ又はＴｉであってよく、又は類似の材料である。圧電層３３０は以下の材料、例えば、ＡｌＮ、ＺｎＯ、ＰＺＴ、ＬｉＮｂＯ３、ＫＮｂＯ３又はＬｉＴａＯ３により形成することができるが、これらの材料に制限されない。
【００３７】
実施例３
図４に示すように、本発明の実施例による温度補償能力を調整できる圧電音響共振器であり、この典型的な実施例において、圧電音響共振器４００は圧電音響反射構造４１０、圧電音響反射構造４１０に位置する第１電極４２０、第１電極４２０に位置する圧電層４３０、圧電層４３０に位置する第２電極４４０、及び第２電極４４０に位置する温度補償層４５０を含む。温度補償層４５０はＳｉｘＯｙ材料を用いて、ｘ：ｙは１：２に等しくない。
【００３８】
本発明の実施例において、第１電極４２０と第２電極４４０は同じ又は異なる金属材料により形成することができ、金属材料はＡｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｉｒ、ＴｉＷ、Ａｌ又はＴｉであってよく、又は類似の材料である。圧電層４３０は以下の材料、例えば、ＡｌＮ、ＺｎＯ、ＰＺＴ、ＬｉＮｂＯ３、ＫＮｂＯ３又はＬｉＴａＯ３により形成することができるが、これらの材料に制限されない。
【００３９】
実施例４
図５に示すように、本発明の実施例による温度補償能力を調整できる圧電音響共振器であり、この典型的な実施例において、圧電音響共振器５００は圧電音響反射構造５１０、圧電音響反射構造５１０に位置する第１電極５２０、第１電極５２０に位置する複合温度補償層５３０、複合温度補償層５３０に位置する圧電層５４０、及び圧電層５４０に位置する第２電極５５０を含む。圧電音響共振器５００の共振周波数は共振器を構成する各層の材料の厚さ及び各層の材料における音波波速などの要素によってとともに決められる。
【００４０】
第１電極５２０と第２電極５５０は同じ又は異なる金属材料により形成することができ、金属材料はＡｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｉｒ、ＴｉＷ、Ａｌ又はＴｉであってよく、又は類似の材料である。圧電層５４０は以下の材料、例えば、ＡｌＮ、ＺｎＯ、ＰＺＴ、ＬｉＮｂＯ３、ＫＮｂＯ３又はＬｉＴａＯ３により形成することができるが、これらの材料に制限されない。
【００４１】
本発明の実施例において、圧電音響共振器５００を構成する第１電極５２０、圧電層５４０及び第２電極５５０は負の音速温度係数を有する。温度が上昇する際に、第１電極５２０、圧電層５４０及び第２電極５５０において音波の伝播速度が降下して、共振器の共振周波数が降下する。温度変化による共振器の共振周波数の変化を補償するために、第１電極５２０と圧電層５４０の間に複合温度補償層５３０を加える。複合温度補償層５３０は材料層５３０＿１と５３０＿２を含み、１層の正音速温度係数を有する材料層ともう１層の負の音速温度係数を有する材料層であり、５３０＿１は正の音速温度係数材料層であると、５３０＿２は負の音速温度係数材料層であり、５３０＿１は負の音速温度係数材料層であると、５３０＿２は正の音速温度係数材料層である。選択的に、複合温度補償層５３０における正の音速温度係数材料はＳｉＯ２であり、負の音速温度係数材料は誘電体又は金属材料であってよい。
【００４２】
複合温度補償層５３０では、仮に５３０＿１は正の音速温度係数を有して、５３０＿２は負の音速温度係数を有し、５３０＿１と５３０＿２の厚さ比が増加すると、圧電共振器５００の周波数温度係数は正の方向に向かって変化し、５３０＿１と５３０＿２の厚さ比が減少すると、圧電共振器５００の周波数温度係数は負の方向に向かって変化する。このため、複合温度補償層５３０における正の音速温度係数材料層と負の音速温度係数材料層の厚さを変化することによって、複合温度補償層５３０の音速温度係数を変えることができ、圧電音響共振器５００において温度補償層５３０の温度補償能力を調整できることによって現す。
【００４３】
複合温度補償層５３０材料の温度補償能力を調整することによって、複合温度補償層５３０を有する圧電音響共振器５００により多くの設計変数を提供することができ、共振器の設計過程により強い柔軟性を有させる。
【００４４】
図６に示すように、図６は圧電音響共振器５００の周波数温度曲線であり、各曲線で代表した圧電音響共振器の相違はただ複合温度補償層５３０における正音速温度係数薄膜と負の音速温度係数薄膜の厚さ比であり、曲線６０１〜６０４は正音速温度係数薄膜と負の音速温度係数薄膜の厚さ比が次第に増加することを表す。温度が２５℃である際に、各圧電音響共振器の共振周波数はイコール或いは接近する。該圧電音響共振器の圧電層材料はＡｌＮであり、第１電極と第２電極材料はＭｏである。複合温度補償層５３０では、負の音速温度係数材料は窒化ケイ素（ＳｉＮ）、正の音速温度係数材料はＳｉＯ２である。
【００４５】
実施例５
図７に示すように、本発明の実施例による温度補償能力を調整できる圧電音響共振器であり、該圧電音響共振器は図５に示す圧電音響共振器との相違は複合温度補償層が共振器の積層構造の中での位置である。圧電音響共振器７００は圧電音響反射構造７１０、圧電音響反射構造７１０に位置する第１電極７２０、第１電極７２０に位置する圧電層７３０、圧電層７３０に位置する複合温度補償層７４０、及び複合温度補償層７４０に位置する第２電極７５０を含む。
【００４６】
実施例６
図８に示すように、本発明の実施例による温度補償能力を調整できる圧電音響共振器であり、該圧電音響共振器は図５に示す圧電音響共振器との相違は複合温度補償層が共振器の積層構造の中での位置である。圧電音響共振器８００は圧電音響反射構造８１０、圧電音響反射構造８１０に位置する第１電極８２０、第１電極８２０に位置する圧電層８３０、圧電層８３０に位置する第２電極８４０、及び第２電極８４０に位置する複合温度補償層８５０を含む。
【００４７】
以上から分かるように、本発明の実施例は温度補償層材料の温度補償能力を調整することによって、温度補償層を有する圧電音響共振器により多くの設計変数を提供することができ、共振器の設計過程により強い柔軟性を有させ、或いは、本発明の実施例は複合温度補償層材料の温度補償能力を調整することによって、複合温度補償層を有する圧電音響共振器により多くの設計変数を提供することができ、共振器の設計過程により強い柔軟性を有させる。
【００４８】
無論、当業者は、本発明の精神と範囲を逸脱しない限り、本発明の実施例に対して様々な修正と変形を行うことができる。このように、本発明の実施例のこれらの修正と変形は本発明の請求項及びその等同技術の範囲に属すると、本発明にこれらの修正と変形も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の実施例において、温度補償層材料の音速温度係数を調整して、或いは正の音速温度係数材料と負の音速温度係数材料から積層してなる複合温度補償層を用いることによって温度補償層材料の温度補償能力を調整する方法は、共振器の設計過程により強い柔軟性を有させる。
【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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【国際調査報告】
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