ScAlN/単結晶ダイャモンド構造を用いたSHF帯広帯域SAWデバイス

摘要

本研究では，高圧電性ScAIN薄膜/単結晶ダイヤモンド（SCD)基板構造SHF带広帯域SAWデバイス二ついて検討した結果を報告する.以前，ScAlN薄膜/6H-SiC基板構造を用いて，1GHz带において広帯域かつ高QなSAW共振子が実現できることを報告しているが，3GHz帯では大幅なQの劣化が見られた.ここでは基板材料の選択によるSAW特性の変化を検討することを目的としている.まず，ScAlN/SCD構造におけるSAW伝搬特性を理論解析し，ScAlN/6H-SiC構造と同程度の大きなSAW速度Vと電気機械結合係数K~2が同時に得られることを明らかにする.次に，ScAlN/SCD構造を利用してトランスバーサル型SAWフィルタを作製し，理論どおり大きなVとK~2が同時に得られることを確認する.更に，本構造の場合，3GHz带においてもSAWの伝搬損が小さいことを示す.最後に，同構造上に1ポートSAW共振子を作製し，3GHz帯においてもQの劣化が少なく，広帯域かつ高Qな高性能SAW共振子が実現できることを明らかにする.