发明名称 层状斜交指叉式表面声波元件
摘要 本发明系有关于一种层状斜交指叉式(Slanted Finger Interdigital Transducer,SFIT)表面声波元件之装置,主要包括一基底材料层、一压电薄膜层、一对位在压电薄膜层正向表面或背向介面其中之一上的斜交叉指式电极埠;其中,由于层状压电介质具有机电耦合系数之频散关系,藉由此机电耦合系数频散关系,便可将斜交指叉式表面声波元件之通带倾斜现象平坦化;此外,层状压电介质亦具有相位速度之频散关系,藉由此相位速度频散关系,则可将斜交指叉式表面声波元件之通带频宽加大。利用层状压电介质特有之频散现象性质,将有利于层状斜交指叉式表面声波元件在宽频滤波器之应用。
申请公布号 TWI231647 申请公布日期 2005.04.21
申请号 TW093100129 申请日期 2004.01.05
申请人 吴政忠;林志明 台北市大安区罗斯福路4段1号国立台湾大学应用力学研究所327室;陈永裕 台北市大安区罗斯福路4段1号国立台湾大学应用力学研究所327室 发明人 吴政忠;林志明;陈永裕
分类号 H03H9/25 主分类号 H03H9/25
代理机构 代理人
主权项 1.一种层状斜交指叉式表面声波元件,包括:一基底材料层;一压电薄膜层,位于该基底材料层上;及两斜交指叉式电极埠,形成于该压电薄膜层远离该基底材料层之表面上。2.依据申请专利范围第1项所述的层状斜交指叉式表面声波元件,更可包括一位于该基底材料层远离该压电薄膜层侧之基层。3.依据申请专利范围第1项所述的层状斜交指叉式表面声波元件,其中,该基底材料层与压电薄膜层之总厚度大于该层状斜交指叉式表面声波元件最大设计波长之2倍。4.依据申请专利范围第1项所述的层状斜交指叉式表面声波元件,其中,该压电薄膜层厚度小于10m。5.依据申请专利范围第4项所述的层状斜交指叉式表面声波元件,其中,该压电薄膜层厚度小于3m。6.依据申请专利范围第1项所述的层状斜交指叉式表面声波元件,其中,该基底材料层是以矽晶、碳原子所组成之钻石、蓝宝石、砷化镓、铌酸锂、钽酸锂、玻璃,以及石英等其中之一材质形成。7.依据申请专利范围第1项所述的层状斜交指叉式表面声波元件,其中,该压电薄膜层是以氮化铝、氧化锌、铌酸锂、钽酸锂,以及锆钛酸铅等其中之一材质形成。8.依据申请专利范围第2项所述的层状斜交指叉式表面声波元件,其中,该基层是以矽晶以及砷化镓其中之一为材质制成。9.依据申请专利范围第1项所述的层状斜交指叉式表面声波元件,其中,该基底材料层与该基底材料层上之压电薄膜层所形成之层状压电介质具有机电耦合系数与频率成正比关系之区段。10.依据申请专利范围第1项所述的层状斜交指叉式表面声波元件,其中,该基底材料层与该基底材料层上之压电薄膜层所形成之层状压电介质具有相位速度与频率成正比关系之区段。11.一种层状斜交指叉式表面声波元件,包括:一基底材料层;一压电薄膜层,位于该基底材料层上;及两斜交指叉式电极埠,形成于该基底材料层邻接该压电薄膜层之介面上。12.依据申请专利范围第11项所述的层状斜交指叉式表面声波元件,更可包括一位于该基底材料层远离该压电薄膜层侧之基层。13.依据申请专利范围第11项所述的层状斜交指叉式表面声波元件,其中,该基底材料层与压电薄膜层之总厚度大于该层状斜交指叉式表面声波元件最大设计波长之2倍。14.依据申请专利范围第11项所述的层状斜交指叉式表面声波元件,其中,该压电薄膜层厚度小于10m。15.依据申请专利范围第14项所述的层状斜交指叉式表面声波元件,其中,该压电薄膜层厚度小于3m。16.依据申请专利范围第11项所述的层状斜交指叉式表面声波元件,其中,该基底材料层是以矽晶、碳原子所组成之钻石、蓝宝石、砷化镓、铌酸锂、钽酸锂、玻璃,以及石英等其中之一材质形成。17.依据申请专利范围第11项所述的层状斜交指叉式表面声波元件,其中,该压电薄膜层是以氮化铝、氧化锌、铌酸锂、钽酸锂,以及锆钛酸铅等其中之一材质形成。18.依据申请专利范围第12项所述的层状斜交指叉式表面声波元件,其中,该基层是以矽晶以及砷化镓其中之一为材质制成。19.依据申请专利范围第11项所述的层状斜交指叉式表面声波元件,其中,该基底材料层与该基底材料层上之压电薄膜层所形成之层状压电介质具有机电耦合系数与频率成正比关系之区段。20.依据申请专利范围第11项所述的层状斜交指叉式表面声波元件,其中,该基底材料层与该基底材料层上之压电薄膜层所形成之层状压电介质具有相位速度与频率成正比关系之区段。图式简单说明:图1是一传统斜交指叉式表面声波元件之一平面图;图2是沿图1中之Ⅱ-Ⅱ剖线的一剖面图;图3是另一传统斜交指叉式表面声波元件之一平面图;图4是该传统斜交指叉式表面声波元件之一插入损失与频率关系图;图5是该传统斜交指叉式表面声波元件之一示意图,说明该传统斜交指叉式表面声波元件并联一电感;图6是又一传统斜交指叉式表面声波元件之一示意图,说明该斜交指叉式表面声波元件之电极条对数加权的态样;图7是再一传统斜交指叉式表面声波元件之一示意图,说明该斜交指叉式表面声波元件之电极条交叉长度加权的态样;图8是本发明层状斜交指叉式表面声波元件之第一较佳实施例的一平面图;图9是沿图8中之Ⅸ-Ⅸ剖线的一剖面图;图10是该第一较佳实施例之第一态样的一机电偶合系数与频率和压电薄膜层厚度积关系图;图11是两斜交指叉式电极埠之设计参数的一对照示意图;图12是该第一较佳实施例之第一态样的一插入损失与频率关系图;图13是该第一较佳实施例之第二态样的一机电偶合系数与频率和压电薄膜层厚度积关系图;图14是该第一较佳实施例之第二态样的一插入损失与频率关系图;图15是本发明层状斜交指叉式表面声波元件之第二较佳实施例的一剖面图;图16是该第二较佳实施例之一机电偶合系数与频率和压电薄膜层厚度积关系图;图17是本发明层状斜交指叉式表面声波元件之第三较佳实施例的一平面图;图18是沿图16中之ⅩⅤⅢ-ⅩⅤⅢ剖线的一剖面图;图19是该第三较佳实施例之一机电偶合系数与频率和压电薄膜层厚度积关系图;图20是该第三较佳实施例之一相位速度与频率和压电薄膜层厚度积关系图;图21是本发明层状斜交指叉式表面声波元件之第四较佳实施例的一剖面图;图22是该第四较佳实施例之一机电偶合系数与频率和压电薄膜层厚度积关系图;图23是本发明层状斜交指叉式表面声波元件之第五较佳实施例的一平面图;图24是沿图23中之ⅩⅩⅣ-ⅩⅩⅣ剖线的一剖面图;图25是该第五较佳实施例之一相位速度与频率和压电薄膜层厚度积关系图;及图26是该第五较佳实施例之一插入损失与频率关系图。
地址 台北市大安区罗斯福路4段1号国立台湾大学应用力学研究所411室