バルク波フリー漏えい弾性表面波の探索と高周波・低損失フィルタへの応用

寻找体波无泄漏表面声波及其在高频/低损耗滤波器中的应用

• 批准号: 12750263
• 负责人: 垣尾 省司
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750263/
• 关键词: 漏えい弾性表面波; バルク波; 伝搬減衰; 低損失フィルタ; 誘電体薄膜; ランガサイト; 水晶

漏えい弾性表面波(Leaky SAW : LSAW)とその高次モードである第2LSAWは,通常のSAWよりも電気⇔表面波の変換効率が高い,音速が速い,温度特性が良いなどの特徴を持ち,SAWフィルタの高周波化,広帯域化,高安定化に有効であるが,その励振・伝搬の際,バルク波を放射するため損失が大きい.本研究では,『波動は速度の遅い領域へ向かおうとする』という性質を利用して,これらのバルク波放射が共にゼロとなるLSAW,すなわち『バルク波フリーLSAW』を実現させることを目的としている.本年度の研究実績を以下に示す.ランガサイト基板への適用:昨年度に引き続き,温度度特性に優れた基板として最近注目されているランガサイト基板上のLSAW伝搬減衰の低減を検討した.五酸化タンタル薄膜をオイラー角(0゜,140゜,67゜),および(0゜,140゜,42゜)のランガサイト基板に形成することにより,LSAWの伝搬損失が約1/10〜1/3に低減することを明らかにした.また,オイラー角(0゜,40゜,0゜)の第2LSAWの伝搬減衰が,薄膜装荷により比較的大きく減少することを理論的に示した水晶基板への適用:誘電体薄膜装荷によるLSAW伝搬減衰の低減を水晶基板に適用した.五酸化タンタル薄膜を基板上に形成することにより,基板のある範囲のカット角においては,LSAWの伝搬減衰を低減できることを理論的に示した.また,実際に五酸化タンタル薄膜をオイラー角(0゜,128゜,33゜)の水晶基板に形成することにより,LSAWの伝搬損失が約1/2に低減することを示した.これは,LSAWの位相速度が基板のバルク波速度よりも遅くなるために,LSAWが無損失のラブ波型表面波になっていることに起因することを示した.今後は,これらの成果を踏まえて次世代通信デバイス用低損失フィルタを検討したい.

锯齿泄漏： LSAW）及其高阶模式第二LSAW与普通SAW相比，具有更高的电⇔表面波转换效率、更快的声速和更好的温度特性等特性，对于提高SAW滤波器的频率和展宽是有用的。 ,有效实现高稳定性然而，在激励和传播过程中，会辐射体波，这会导致 LSAW 产生很大的损耗，其中两者都为零。换句话说，目标是实现“无体波的LSAW”。今年的研究结果如下所示。 硅酸镁锰矿基板的应用：继去年之后，最近作为具有优异温度特性的基板而受到关注。兰加我们研究了通过在具有欧拉角（0°、140°、67°）和（0°、140°、42°）的兰加斯特基板上形成五氧化二钽薄膜来减少现场基板上的LSAW传播衰减。直缝埋弧焊结果表明，理论上，第二LSAW在欧拉角（0°、40°、0°）处的传播衰减通过薄膜负载而相对显着地降低了1/10至1/3。已证实在晶体基板上的应用:通过负载介质薄膜来降低LSAW传播衰减的方法应用于石英基板上。理论上，通过在基板上形成五氧化二钽薄膜，可以在基板一定的切割角度范围内降低LSAW传播衰减。我们还表明，通过在具有欧拉角（0°、128°、33°）的石英基板上实际形成五氧化二钽薄膜，LSAW的传播损耗降低到大约1/2，这就是LSAW的相速度。我们表明，这是由于 LSAW 成为无损 Love 波型表面波，因为体波的速度比基底的体波速度慢。将来，基于这些结果，我们将开发我想考虑低损耗滤波器。

项目成果

垣尾省司: "誘電体薄膜装荷によるLSAW伝搬減衰の制御"2001年春季日本音響学会研究発表会講演論文集. 1-1-19. 915-916 (2001)

Shoji Kakio：“通过介电薄膜负载控制 LSAW 传播衰减”日本声学学会 2001 年春季会议记录 1-1-19 (2001)。

垣尾省司: "Ta_2O_5薄膜を装荷した水晶基板上のSH型表面波伝搬特性"2002年春季日本音響学会研究発表会講演論文集,発表予定. (2002)

Shoji Kakio：“装载有 Ta_2O_5 薄膜的石英基板上的 SH 型表面波传播特性”，日本声学学会 2002 年春季会议论文集，即将发表（2002 年）。

垣尾省司: "誘電体薄膜を装荷したランガサイト基板上のLSAW伝搬特性"2001年秋季日本音響学会研究発表会講演論文集. 1-8-1. 1051-1052 (2001)

Shoji Kakio：“装载有介电薄膜的硅锰矿基板上的 LSAW 传播特性”日本声学学会 2001 年秋季研究报告记录 1-8-1 (2001)。

Shoji Kakio: "Second Leaky Surface Wave Propagation on LiTaO_3 with Thin Dielectric Films"Abstracts of 2000 IEEE Ultrasonics Symposium. PG-1. 43-43 (2000)

Shoji Kakio：“Second Leaky Surface Wave Propagation on LiTaO_3 with Thin Dielectric Films”2000 IEEE 超声波研讨会摘要。

Shoji Kakio: "Second Leaky Surface Wave Propagation on LiTaO_3 with Thin Dielectric Films"Proceedings of 2000 IEEE Ultrasonics Symposium. 321-324 (2001)

Shoji Kakio：“Second Leaky Surface Wave Propagation on LiTaO_3 with Thin Dielectric Films”2000 IEEE 超声波研讨会论文集。