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LITHIUM TANTALATE SINGLE-CRYSTAL SUBSTRATE AND JOINED SUBSTRATE THEREOF, METHOD FOR MANUFACTURING SAME, AND ELASTIC SURFACE WAVE DEVICE USING JOINED SUBSTRATE
[Problem] The purpose of the present invention is to provide a lithium tantalate single-crystal substrate having minimal warping, no cracking or defects, better temperature characteristics than the conventional rotated Y-cut LiTaO3 substrate, a large electromechanical coupling coefficient, and also a high Q value in a device. [Solution] This lithium tantalate single-crystal substrate is a LiTaO3 single-crystal substrate in which Li is diffused toward the inside from the surface of a rotated Y-cut LiTaO3 substrate which is 36°-49° Y-cut with a rotated crystal orientation, and has a concentration profile in which the Li concentration is different in the substrate surface and the substrate inside, and the LiTaO3 single-crystal substrate is characterized by being treated so as to be singly polarized, and by having a substantially uniform Li concentration from the substrate surface to a depth of 5-15 times the wavelength of elastic surface waves or leakage elastic surface waves propagated through the LiTaO3 substrate surface.
Le problème à résoudre dans le cadre de la présente invention est de fournir un substrat monocristallin de tantalate de lithium exempt de fissures et de défauts qui présente un gauchissement minimal, de meilleures caractéristiques de température que le substrat LiTaO3 classique à découpe suivant Y avec rotation, un coefficient de couplage électromécanique élevé, et également une valeur Q élevée dans un dispositif. La solution selon l'invention consiste en un substrat monocristallin de tantalate de lithium qui est un substrat monocristallin de LiTaO3 dans lequel le lithium est diffusé vers l'intérieur à partir de la surface d'un substrat LiTaO3 à découpe suivant Y avec rotation qui est coupé suivant Y sous un angle de 36° à 49° avec rotation de l'orientation cristalline, et a un profil de concentration dans lequel la concentration en Li est différente à la surface du substrat et l'intérieur du substrat. Le substrat monocristallin de LiTaO3 est caractérisé en ce qu'il est traité de manière à être polarisé suivant une seule direction, et en ce qu'il a une concentration en Li sensiblement uniforme de la surface du substrat à une profondeur de 5 à 15 fois la longueur d'onde d'ondes de surface élastiques ou d'ondes de surface élastiques de fuite se propageant à la surface du substrat LiTaO3.
【課題】 本発明の目的は、反りが小さく、ワレやキズのない、しかも、温度特性が従来の回転YカットLiTaO3基板よりも良好であり、電気機械結合係数が大きく、さらに、デバイスのQ値が高いタンタル酸リチウム単結晶基板を提供することである。 【解決手段】 本発明のタンタル酸リチウム単結晶基板は、結晶方位が回転36°Y～49°Yカットである回転YカットLiTaO3基板の表面から内部へLiを拡散させて、基板表面と基板内部とのLi濃度が異なる濃度プロファイルを有するLiTaO3単結晶基板であって、このLiTaO3単結晶基板は、単一分極処理が施されており、基板表面からLiTaO3基板表面を伝搬する弾性表面波または漏洩弾性表面波の波長の5～15倍の深さまで、概略一様なLi濃度を有することを特徴とするものである。
LITHIUM TANTALATE SINGLE-CRYSTAL SUBSTRATE AND JOINED SUBSTRATE THEREOF, METHOD FOR MANUFACTURING SAME, AND ELASTIC SURFACE WAVE DEVICE USING JOINED SUBSTRATE
[Problem] The purpose of the present invention is to provide a lithium tantalate single-crystal substrate having minimal warping, no cracking or defects, better temperature characteristics than the conventional rotated Y-cut LiTaO3 substrate, a large electromechanical coupling coefficient, and also a high Q value in a device. [Solution] This lithium tantalate single-crystal substrate is a LiTaO3 single-crystal substrate in which Li is diffused toward the inside from the surface of a rotated Y-cut LiTaO3 substrate which is 36°-49° Y-cut with a rotated crystal orientation, and has a concentration profile in which the Li concentration is different in the substrate surface and the substrate inside, and the LiTaO3 single-crystal substrate is characterized by being treated so as to be singly polarized, and by having a substantially uniform Li concentration from the substrate surface to a depth of 5-15 times the wavelength of elastic surface waves or leakage elastic surface waves propagated through the LiTaO3 substrate surface.
Le problème à résoudre dans le cadre de la présente invention est de fournir un substrat monocristallin de tantalate de lithium exempt de fissures et de défauts qui présente un gauchissement minimal, de meilleures caractéristiques de température que le substrat LiTaO3 classique à découpe suivant Y avec rotation, un coefficient de couplage électromécanique élevé, et également une valeur Q élevée dans un dispositif. La solution selon l'invention consiste en un substrat monocristallin de tantalate de lithium qui est un substrat monocristallin de LiTaO3 dans lequel le lithium est diffusé vers l'intérieur à partir de la surface d'un substrat LiTaO3 à découpe suivant Y avec rotation qui est coupé suivant Y sous un angle de 36° à 49° avec rotation de l'orientation cristalline, et a un profil de concentration dans lequel la concentration en Li est différente à la surface du substrat et l'intérieur du substrat. Le substrat monocristallin de LiTaO3 est caractérisé en ce qu'il est traité de manière à être polarisé suivant une seule direction, et en ce qu'il a une concentration en Li sensiblement uniforme de la surface du substrat à une profondeur de 5 à 15 fois la longueur d'onde d'ondes de surface élastiques ou d'ondes de surface élastiques de fuite se propageant à la surface du substrat LiTaO3.
【課題】 本発明の目的は、反りが小さく、ワレやキズのない、しかも、温度特性が従来の回転YカットLiTaO3基板よりも良好であり、電気機械結合係数が大きく、さらに、デバイスのQ値が高いタンタル酸リチウム単結晶基板を提供することである。 【解決手段】 本発明のタンタル酸リチウム単結晶基板は、結晶方位が回転36°Y～49°Yカットである回転YカットLiTaO3基板の表面から内部へLiを拡散させて、基板表面と基板内部とのLi濃度が異なる濃度プロファイルを有するLiTaO3単結晶基板であって、このLiTaO3単結晶基板は、単一分極処理が施されており、基板表面からLiTaO3基板表面を伝搬する弾性表面波または漏洩弾性表面波の波長の5～15倍の深さまで、概略一様なLi濃度を有することを特徴とするものである。
LITHIUM TANTALATE SINGLE-CRYSTAL SUBSTRATE AND JOINED SUBSTRATE THEREOF, METHOD FOR MANUFACTURING SAME, AND ELASTIC SURFACE WAVE DEVICE USING JOINED SUBSTRATE
SUBSTRAT MONOCRISTALLIN DE TANTALATE DE LITHIUM ET SUBSTRAT ASSEMBLÉ CONSTITUÉ À PARTIR DE CELUI-CI, PROCÉDÉ DE FABRICATION ASSOCIÉ ET DISPOSITIF À ONDE DE SURFACE ÉLASTIQUE UTILISANT LE SUBSTRAT ASSEMBLÉ
タンタル酸リチウム単結晶基板及びこれの接合基板とこの製造法及びこの基板を用いた弾性表面波デバイス
TANNO MASAYUKI (Autor:in) / ABE JUN (Autor:in) / KATO KOJI (Autor:in) / KUWABARA YOSHINORI (Autor:in)
20.10.2016
Patent
Elektronische Ressource
Japanisch
JOINED SUBSTRATE AND PRODUCTION METHOD OF JOINED SUBSTRATE
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METAL-CERAMIC JOINED SUBSTRATE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
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METAL-CERAMIC JOINED SUBSTRATE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
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ALUMINUM-CERAMIC JOINED SUBSTRATE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
| Europäisches Patentamt | 2022