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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025006298
(43)【公開日】2025-01-17
(54)【発明の名称】弾性波デバイス、フィルタ、およびマルチプレクサ
(51)【国際特許分類】
H03H 9/25 20060101AFI20250109BHJP
【ＦＩ】
H03H9/25 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023107005
(22)【出願日】2023-06-29
(71)【出願人】
【識別番号】000204284
【氏名又は名称】太陽誘電株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100087480
【弁理士】
【氏名又は名称】片山 修平
(72)【発明者】
【氏名】五ノ井 崇
(72)【発明者】
【氏名】小宮山 凌平
【テーマコード（参考）】
5J097
【Ｆターム（参考）】
5J097AA21
5J097BB15
5J097CC05
5J097EE08
5J097GG03
5J097GG04
5J097KK01
5J097KK09
(57)【要約】
【課題】共振周波数および反共振周波数の両方の周波数温度特性を向上させることが可能な弾性波デバイスを提供する。
【解決手段】弾性波デバイス１００は、基板１０と、基板１０上に設けられ、ニオブ酸リチウム層２１と、基板１０とニオブ酸リチウム層２１との間に設けられたタンタル酸リチウム層２２と、を有する圧電層２０と、ニオブ酸リチウム層２１上に設けられ、弾性波を励振する複数の電極指３３を各々備え、一方の櫛型電極３２の複数の電極指３３の平均ピッチＰがニオブ酸リチウム層２１の上面からタンタル酸リチウム層２２の下面までの距離Ｔ３以上である一対の櫛型電極３２とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】弾性波デバイス１００は、基板１０と、基板１０上に設けられ、ニオブ酸リチウム層２１と、基板１０とニオブ酸リチウム層２１との間に設けられたタンタル酸リチウム層２２と、を有する圧電層２０と、ニオブ酸リチウム層２１上に設けられ、弾性波を励振する複数の電極指３３を各々備え、一方の櫛型電極３２の複数の電極指３３の平均ピッチＰがニオブ酸リチウム層２１の上面からタンタル酸リチウム層２２の下面までの距離Ｔ３以上である一対の櫛型電極３２とを備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板と、
前記基板上に設けられ、ニオブ酸リチウム層と、前記基板と前記ニオブ酸リチウム層との間に設けられたタンタル酸リチウム層と、を有する圧電層と、
前記ニオブ酸リチウム層上に設けられ、弾性波を励振する複数の電極指を各々備え、一方の櫛型電極の前記複数の電極指の平均ピッチが前記ニオブ酸リチウム層の上面から前記タンタル酸リチウム層の下面までの距離以上である一対の櫛型電極と、を備える弾性波デバイス。
前記基板上に設けられ、ニオブ酸リチウム層と、前記基板と前記ニオブ酸リチウム層との間に設けられたタンタル酸リチウム層と、を有する圧電層と、
前記ニオブ酸リチウム層上に設けられ、弾性波を励振する複数の電極指を各々備え、一方の櫛型電極の前記複数の電極指の平均ピッチが前記ニオブ酸リチウム層の上面から前記タンタル酸リチウム層の下面までの距離以上である一対の櫛型電極と、を備える弾性波デバイス。
【請求項2】
前記ニオブ酸リチウム層は回転ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層であり、
前記タンタル酸リチウム層は回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層であり、
前記ニオブ酸リチウム層と前記タンタル酸リチウム層の合計の厚さを１００％とした場合に、
前記ニオブ酸リチウム層のカット角が０°以上５５°未満の場合では前記ニオブ酸リチウム層の厚さの割合は０％より大きく３６％以下であり、かつ、
前記ニオブ酸リチウム層のカット角が５５°以上７０°未満の場合では前記ニオブ酸リチウム層の厚さの割合は５％より大きく５４％以下であり、かつ、
前記ニオブ酸リチウム層のカット角が７０°以上８０°以下の場合では前記ニオブ酸リチウム層の厚さの割合は１０％より大きく８５％以下である、請求項１に記載の弾性波デバイス。
前記タンタル酸リチウム層は回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層であり、
前記ニオブ酸リチウム層と前記タンタル酸リチウム層の合計の厚さを１００％とした場合に、
前記ニオブ酸リチウム層のカット角が０°以上５５°未満の場合では前記ニオブ酸リチウム層の厚さの割合は０％より大きく３６％以下であり、かつ、
前記ニオブ酸リチウム層のカット角が５５°以上７０°未満の場合では前記ニオブ酸リチウム層の厚さの割合は５％より大きく５４％以下であり、かつ、
前記ニオブ酸リチウム層のカット角が７０°以上８０°以下の場合では前記ニオブ酸リチウム層の厚さの割合は１０％より大きく８５％以下である、請求項１に記載の弾性波デバイス。
【請求項3】
前記ニオブ酸リチウム層は回転ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層であり、
前記タンタル酸リチウム層はカット角が５０°以下の回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層であり、
前記ニオブ酸リチウム層と前記タンタル酸リチウム層の合計の厚さを１００％とした場合に、
前記ニオブ酸リチウム層のカット角が０°以上３０°未満の場合では前記ニオブ酸リチウム層の厚さの割合は５％より大きく２４％以下であり、かつ、
前記ニオブ酸リチウム層のカット角が３０°以上５０°未満の場合では前記ニオブ酸リチウム層の厚さの割合は１０％より大きく２７％以下であり、かつ、
前記ニオブ酸リチウム層のカット角が５０°以上６０°未満の場合では前記ニオブ酸リチウム層の厚さの割合は１０％より大きく３０％以下であり、かつ、
前記ニオブ酸リチウム層のカット角が６０°以上７０°未満の場合では前記ニオブ酸リチウム層の厚さの割合は１５％より大きく３４％以下であり、かつ、
前記ニオブ酸リチウム層のカット角が７０°以上８０°以下の場合では前記ニオブ酸リチウム層の厚さの割合は１５％より大きく５０％以下である、請求項１に記載の弾性波デバイス。
前記タンタル酸リチウム層はカット角が５０°以下の回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層であり、
前記ニオブ酸リチウム層と前記タンタル酸リチウム層の合計の厚さを１００％とした場合に、
前記ニオブ酸リチウム層のカット角が０°以上３０°未満の場合では前記ニオブ酸リチウム層の厚さの割合は５％より大きく２４％以下であり、かつ、
前記ニオブ酸リチウム層のカット角が３０°以上５０°未満の場合では前記ニオブ酸リチウム層の厚さの割合は１０％より大きく２７％以下であり、かつ、
前記ニオブ酸リチウム層のカット角が５０°以上６０°未満の場合では前記ニオブ酸リチウム層の厚さの割合は１０％より大きく３０％以下であり、かつ、
前記ニオブ酸リチウム層のカット角が６０°以上７０°未満の場合では前記ニオブ酸リチウム層の厚さの割合は１５％より大きく３４％以下であり、かつ、
前記ニオブ酸リチウム層のカット角が７０°以上８０°以下の場合では前記ニオブ酸リチウム層の厚さの割合は１５％より大きく５０％以下である、請求項１に記載の弾性波デバイス。
【請求項4】
基板と、
前記基板上に設けられ、タンタル酸リチウム層と、前記基板と前記タンタル酸リチウム層との間に設けられたニオブ酸リチウム層と、を有し、前記タンタル酸リチウム層と前記ニオブ酸リチウム層の合計の厚さを１００％とした場合に、前記タンタル酸リチウム層および前記ニオブ酸リチウム層それぞれの厚さの割合は共に１０％以上である圧電層と、
前記タンタル酸リチウム層上に設けられ、弾性波を励振する複数の電極指を各々備え、一方の櫛型電極の前記複数の電極指の平均ピッチが前記タンタル酸リチウム層の上面から前記ニオブ酸リチウム層の下面までの距離以上である一対の櫛型電極と、を備える弾性波デバイス。
前記基板上に設けられ、タンタル酸リチウム層と、前記基板と前記タンタル酸リチウム層との間に設けられたニオブ酸リチウム層と、を有し、前記タンタル酸リチウム層と前記ニオブ酸リチウム層の合計の厚さを１００％とした場合に、前記タンタル酸リチウム層および前記ニオブ酸リチウム層それぞれの厚さの割合は共に１０％以上である圧電層と、
前記タンタル酸リチウム層上に設けられ、弾性波を励振する複数の電極指を各々備え、一方の櫛型電極の前記複数の電極指の平均ピッチが前記タンタル酸リチウム層の上面から前記ニオブ酸リチウム層の下面までの距離以上である一対の櫛型電極と、を備える弾性波デバイス。
【請求項5】
前記タンタル酸リチウム層はカット角が５０°以下の回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層であり、
前記ニオブ酸リチウム層は回転ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層であり、
前記タンタル酸リチウム層と前記ニオブ酸リチウム層の合計の厚さを１００％とした場合に、
前記タンタル酸リチウム層のカット角が０°以上２２．５°未満の場合では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は１０％以上４０％以下であり、かつ、
前記タンタル酸リチウム層のカット角が２２．５°以上３７．５°未満の場合では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は１０％以上５１％以下であり、かつ、
前記タンタル酸リチウム層のカット角が３７．５°以上５０°以下では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は１３％以上８５％以下である、請求項４に記載の弾性波デバイス。
前記ニオブ酸リチウム層は回転ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層であり、
前記タンタル酸リチウム層と前記ニオブ酸リチウム層の合計の厚さを１００％とした場合に、
前記タンタル酸リチウム層のカット角が０°以上２２．５°未満の場合では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は１０％以上４０％以下であり、かつ、
前記タンタル酸リチウム層のカット角が２２．５°以上３７．５°未満の場合では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は１０％以上５１％以下であり、かつ、
前記タンタル酸リチウム層のカット角が３７．５°以上５０°以下では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は１３％以上８５％以下である、請求項４に記載の弾性波デバイス。
【請求項6】
前記タンタル酸リチウム層はカット角が５０°以下の回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層であり、
前記ニオブ酸リチウム層は回転ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層であり、
前記タンタル酸リチウム層と前記ニオブ酸リチウム層の合計の厚さを１００％とした場合に、
前記タンタル酸リチウム層のカット角が０°以上１０°未満の場合では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は１２％以上２０．５％以下であり、かつ、
前記タンタル酸リチウム層のカット角が１０°以上２２．５°未満の場合では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は１２％以上２６％以下であり、かつ、
前記タンタル酸リチウム層のカット角が２２．５°以上２７．５°未満の場合では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は１２％以上３４％以下であり、かつ、
前記タンタル酸リチウム層のカット角が２７．５°以上３５°未満の場合では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は１２％以上４１％以下であり、かつ、
前記タンタル酸リチウム層のカット角が３５°以上４５°未満の場合では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は２１％以上４６％以下であり、かつ、
前記タンタル酸リチウム層のカット角が４５°以上５０°以下の場合では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は２５．５％以上５０％以下である、請求項４に記載の弾性波デバイス。
前記ニオブ酸リチウム層は回転ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層であり、
前記タンタル酸リチウム層と前記ニオブ酸リチウム層の合計の厚さを１００％とした場合に、
前記タンタル酸リチウム層のカット角が０°以上１０°未満の場合では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は１２％以上２０．５％以下であり、かつ、
前記タンタル酸リチウム層のカット角が１０°以上２２．５°未満の場合では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は１２％以上２６％以下であり、かつ、
前記タンタル酸リチウム層のカット角が２２．５°以上２７．５°未満の場合では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は１２％以上３４％以下であり、かつ、
前記タンタル酸リチウム層のカット角が２７．５°以上３５°未満の場合では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は１２％以上４１％以下であり、かつ、
前記タンタル酸リチウム層のカット角が３５°以上４５°未満の場合では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は２１％以上４６％以下であり、かつ、
前記タンタル酸リチウム層のカット角が４５°以上５０°以下の場合では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は２５．５％以上５０％以下である、請求項４に記載の弾性波デバイス。
【請求項7】
前記ニオブ酸リチウム層と前記タンタル酸リチウム層は直接接合されている、請求項１または４に記載の弾性波デバイス。
【請求項8】
基板と、
前記基板上に設けられ、圧電体からなる第１層と、前記基板と前記第１層との間に設けられた圧電体からなる第２層と、を有し、前記第１層および前記第２層各々の層上に一対の櫛型電極が設けられたとした場合において前記第１層および前記第２層のうちの一方の層での共振周波数の周波数温度係数が他方の層での共振周波数の周波数温度係数より大きく、かつ、前記一方の層での反共振周波数の周波数温度係数が前記他方の層での反共振周波数の周波数温度係数より小さく、前記第１層と前記第２層の合計の厚さを１００％とした場合に、前記第１層および前記第２層それぞれの厚さの割合は共に１０％以上である圧電層と、
前記第１層上に設けられ、弾性波を励振する複数の電極指を各々備え、一方の櫛型電極の前記複数の電極指の平均ピッチが前記第１層の上面から前記第２層の下面までの距離以上である一対の櫛型電極と、を備える弾性波デバイス。
前記基板上に設けられ、圧電体からなる第１層と、前記基板と前記第１層との間に設けられた圧電体からなる第２層と、を有し、前記第１層および前記第２層各々の層上に一対の櫛型電極が設けられたとした場合において前記第１層および前記第２層のうちの一方の層での共振周波数の周波数温度係数が他方の層での共振周波数の周波数温度係数より大きく、かつ、前記一方の層での反共振周波数の周波数温度係数が前記他方の層での反共振周波数の周波数温度係数より小さく、前記第１層と前記第２層の合計の厚さを１００％とした場合に、前記第１層および前記第２層それぞれの厚さの割合は共に１０％以上である圧電層と、
前記第１層上に設けられ、弾性波を励振する複数の電極指を各々備え、一方の櫛型電極の前記複数の電極指の平均ピッチが前記第１層の上面から前記第２層の下面までの距離以上である一対の櫛型電極と、を備える弾性波デバイス。
【請求項9】
請求項１、４、または８に記載の弾性波デバイスを備えるフィルタ。
【請求項10】
請求項９に記載のフィルタを備えるマルチプレクサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、弾性波デバイス、フィルタ、およびマルチプレクサに関する。
【背景技術】
【0002】
スマートフォン等の通信機器に用いられる弾性波デバイスとして弾性表面波共振器が知られている。弾性表面波共振器を形成する圧電層を基板に張り付ける構成が知られている。スプリアスを抑制するために、基板上に設けられた圧電層の厚さを弾性波の波長以下にすることが知られている（例えば特許文献１）。周波数温度特性の向上と損失の抑制のため、基板と圧電層との間に酸化シリコン膜からなる温度補償層を設け、温度補償層と圧電層の合計厚さを弾性波の波長の２倍以下とすることが知られている（例えば特許文献２）。また、周波数温度特性の向上と損失の抑制のために、圧電層の下面に圧電層より横波の音速が速い中間層を設け、中間層の下面に温度補償層を設ける構成が知られている（例えば特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１７－３４３６３号公報
【特許文献2】特開２０１９－２０１３４５号公報
【特許文献3】特開２０２０－１２３８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献２および特許文献３では、基板と圧電層の間に温度補償層を設けることで周波数温度特性の向上を図っている。しかしながら、弾性表面波共振器において、共振周波数の周波数温度係数と反共振周波数の周波数温度係数とは異なる。このため、共振周波数の周波数温度係数と反共振周波数の周波数温度係数とに差が生じることになり、特許文献２および特許文献３に記載の発明では、共振周波数または反共振周波数のどちらか一方の周波数温度係数を改善できても、共振周波数および反共振周波数の両方の周波数温度係数を改善することは難しい。
【0005】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、共振周波数の周波数温度係数と反共振周波数の周波数温度係数との差を小さくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、基板と、前記基板上に設けられ、ニオブ酸リチウム層と、前記基板と前記ニオブ酸リチウム層との間に設けられたタンタル酸リチウム層と、を有する圧電層と、前記ニオブ酸リチウム層上に設けられ、弾性波を励振する複数の電極指を各々備え、一方の櫛型電極の前記複数の電極指の平均ピッチが前記ニオブ酸リチウム層の上面から前記タンタル酸リチウム層の下面までの距離以上である一対の櫛型電極と、を備える弾性波デバイスである。
【0007】
上記構成において、前記ニオブ酸リチウム層は回転ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層であり、前記タンタル酸リチウム層は回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層であり、前記ニオブ酸リチウム層と前記タンタル酸リチウム層の合計の厚さを１００％とした場合に、前記ニオブ酸リチウム層のカット角が０°以上５５°未満の場合では前記ニオブ酸リチウム層の厚さの割合は０％より大きく３６％以下であり、かつ、前記ニオブ酸リチウム層のカット角が５５°以上７０°未満の場合では前記ニオブ酸リチウム層の厚さの割合は５％より大きく５４％以下であり、かつ、前記ニオブ酸リチウム層のカット角が７０°以上８０°以下の場合では前記ニオブ酸リチウム層の厚さの割合は１０％より大きく８５％以下である構成とすることができる。
【0008】
上記構成において、前記ニオブ酸リチウム層は回転ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層であり、前記タンタル酸リチウム層はカット角が５０°以下の回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層であり、前記ニオブ酸リチウム層と前記タンタル酸リチウム層の合計の厚さを１００％とした場合に、前記ニオブ酸リチウム層のカット角が０°以上３０°未満の場合では前記ニオブ酸リチウム層の厚さの割合は５％より大きく２４％以下であり、かつ、前記ニオブ酸リチウム層のカット角が３０°以上５０°未満の場合では前記ニオブ酸リチウム層の厚さの割合は１０％より大きく２７％以下であり、かつ、前記ニオブ酸リチウム層のカット角が５０°以上６０°未満の場合では前記ニオブ酸リチウム層の厚さの割合は１０％より大きく３０％以下であり、かつ、前記ニオブ酸リチウム層のカット角が６０°以上７０°未満の場合では前記ニオブ酸リチウム層の厚さの割合は１５％より大きく３４％以下であり、かつ、前記ニオブ酸リチウム層のカット角が７０°以上８０°以下の場合では前記ニオブ酸リチウム層の厚さの割合は１５％より大きく５０％以下である構成とすることができる。
【0009】
本発明は、基板と、前記基板上に設けられ、タンタル酸リチウム層と、前記基板と前記タンタル酸リチウム層との間に設けられたニオブ酸リチウム層と、を有し、前記タンタル酸リチウム層と前記ニオブ酸リチウム層の合計の厚さを１００％とした場合に、前記タンタル酸リチウム層および前記ニオブ酸リチウム層それぞれの厚さの割合は共に１０％以上である圧電層と、前記タンタル酸リチウム層上に設けられ、弾性波を励振する複数の電極指を各々備え、一方の櫛型電極の前記複数の電極指の平均ピッチが前記タンタル酸リチウム層の上面から前記ニオブ酸リチウム層の下面までの距離以上である一対の櫛型電極と、を備える弾性波デバイスである。
【0010】
上記構成において、前記タンタル酸リチウム層はカット角が５０°以下の回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層であり、前記ニオブ酸リチウム層は回転ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層であり、前記タンタル酸リチウム層と前記ニオブ酸リチウム層の合計の厚さを１００％とした場合に、前記タンタル酸リチウム層のカット角が０°以上２２．５°未満の場合では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は１０％以上４０％以下であり、かつ、前記タンタル酸リチウム層のカット角が２２．５°以上３７．５°未満の場合では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は１０％以上５１％以下であり、かつ、前記タンタル酸リチウム層のカット角が３７．５°以上５０°以下では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は１３％以上８５％以下である構成とすることができる。
【0011】
上記構成において、前記タンタル酸リチウム層はカット角が５０°以下の回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層であり、前記ニオブ酸リチウム層は回転ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層であり、前記タンタル酸リチウム層と前記ニオブ酸リチウム層の合計の厚さを１００％とした場合に、前記タンタル酸リチウム層のカット角が０°以上１０°未満の場合では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は１２％以上２０．５％以下であり、かつ、前記タンタル酸リチウム層のカット角が１０°以上２２．５°未満の場合では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は１２％以上２６％以下であり、かつ、前記タンタル酸リチウム層のカット角が２２．５°以上２７．５°未満の場合では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は１２％以上３４％以下であり、かつ、前記タンタル酸リチウム層のカット角が２７．５°以上３５°未満の場合では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は１２％以上４１％以下であり、かつ、前記タンタル酸リチウム層のカット角が３５°以上４５°未満の場合では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は２１％以上４６％以下であり、かつ、前記タンタル酸リチウム層のカット角が４５°以上５０°以下の場合では前記タンタル酸リチウム層の厚さの割合は２５．５％以上５０％以下である構成とすることができる。
【0012】
上記構成において、前記ニオブ酸リチウム層と前記タンタル酸リチウム層は直接接合されている構成とすることができる。
【0013】
本発明は、基板と、前記基板上に設けられ、圧電体からなる第１層と、前記基板と前記第１層との間に設けられた圧電体からなる第２層と、を有し、前記第１層および前記第２層各々の層上に一対の櫛型電極が設けられたとした場合において前記第１層および前記第２層のうちの一方の層での共振周波数の周波数温度係数が他方の層での共振周波数の周波数温度係数より大きく、かつ、前記一方の層での反共振周波数の周波数温度係数が前記他方の層での反共振周波数の周波数温度係数より小さく、前記第１層と前記第２層の合計の厚さを１００％とした場合に、前記第１層および前記第２層それぞれの厚さの割合は共に１０％以上である圧電層と、前記第１層上に設けられ、弾性波を励振する複数の電極指を各々備え、一方の櫛型電極の前記複数の電極指の平均ピッチが前記第１層の上面から前記第２層の下面までの距離以上である一対の櫛型電極と、を備える弾性波デバイスである。
【0014】
本発明は、上記に記載の弾性波デバイスを備えるフィルタである。
【0015】
本発明は、上記に記載のフィルタを備えるマルチプレクサである。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、共振周波数の周波数温度係数と反共振周波数の周波数温度係数との差を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、図面を参照し、本発明の実施例について説明する。
【実施例0019】
図１（ａ）は、実施例１に係る弾性波デバイス１００の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ－Ａ断面図である。図１（ａ）では、図の明瞭化のために、ＩＤＴ（Interdigital Transducer）３１および反射器３５にハッチングを付している。電極指３３の配列方向をＸ方向、電極指３３の延伸方向をＹ方向、基板１０の厚さ方向をＺ方向とする。
【0020】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、実施例１に係る弾性波デバイス１００は、基板１０上に圧電層２０が設けられている。圧電層２０は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）層２１と、基板１０とニオブ酸リチウム層２１との間に設けられたタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）層２２と、を備える。以下、ニオブ酸リチウム層２１をＬＮ層２１と称し、タンタル酸リチウム層２２をＬＴ層２２と称す。ＬＮ層２１とＬＴ層２２は例えば直接接合されている。この場合、ＬＮ層２１とＬＴ層２２との間に数ｎｍ程度のアモルファス層が形成されていてもよい。ＬＮ層２１の厚さをＴ１、ＬＴ層２２の厚さをＴ２とする。ＬＮ層２１の上面からＬＴ層２２の下面までの距離をＴ３とする。実施例１では、ＬＮ層２１とＬＴ層２２が直接接合されているため、Ｔ３は、Ｔ１＋Ｔ２とほぼ同じであり、圧電層２０の厚さにほぼ相当する。
【0021】
ＬＮ層２１上に弾性波共振器３０が設けられている。弾性波共振器３０は、ＩＤＴ３１と反射器３５とを備える。反射器３５はＩＤＴ３１のＸ方向の両側に設けられている。ＩＤＴ３１および反射器３５は、ＬＮ層２１上に金属膜３６により形成される。
【0022】
ＩＤＴ３１は一対の櫛型電極３２を備える。櫛型電極３２は、複数の電極指３３と、複数の電極指３３が接続されたバスバー３４と、を備える。一対の櫛型電極３２は、電極指３３がほぼ互い違いとなるように対向して設けられている。複数の電極指３３は圧電層２０に弾性表面波（主にＳＨ波）を励振する。複数の電極指３３が励振する弾性表面波は主にＸ方向に伝搬する。一対の櫛型電極３２のうちの一方の櫛型電極３２の電極指３３の平均ピッチＰがほぼ弾性表面波の波長λとなる。言い換えると、一対の櫛型電極３２の電極指３３の平均ピッチＤの２倍がほぼ弾性表面波の波長λとなる。反射器３５は電極指３３が励振した弾性表面波を反射する。圧電層２０の上面にＩＤＴ３１および反射器３５を覆う保護膜または温度補償膜が設けられていてもよい。櫛型電極３２はダミー電極指を有していてもよい。
【0023】
基板１０は、例えばサファイア基板、スピネル基板、シリコン基板、水晶基板、石英基板、またはアルミナ基板である。サファイア基板は単結晶Ａｌ２Ｏ３基板であり、スピネル基板は単結晶または多結晶ＭｇＡｌ２Ｏ４基板であり、シリコン基板は単結晶Ｓｉ基板である。水晶基板は単結晶ＳｉＯ２基板であり、石英基板は多結晶ＳｉＯ２基板であり、アルミナ基板は多結晶Ａｌ２Ｏ３基板である。
【0024】
ＬＮ層２１は、単結晶ニオブ酸リチウム層であり、例えば回転ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層である。ＬＴ層２２は、単結晶タンタル酸リチウム層であり、例えば回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層である。
【0025】
金属膜３６は、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、またはモリブデン（Ｍｏ）を主成分とする膜である。金属膜３６とＬＮ層２１との間にチタン（Ｔｉ）膜またはクロム（Ｃｒ）膜等の密着膜が設けられていてもよい。密着膜は金属膜３６より薄い。
【0026】
上記の特許文献２（特開２０１９－２０１３４５号公報）に記載されているように、電極指３３が励振する弾性表面波は、圧電層２０の上面から２．０λ以内を伝搬し、特に圧電層２０の上面から１．０λ以内を集中して伝搬する。したがって、弾性表面波のエネルギーがＬＮ層２１とＬＴ層２２の両方に存在するよう、ＬＮ層２１の上面とＬＴ層２２の下面との間の距離Ｔ３を１．０λ以下とする。言い換えると、ＬＮ層２１の上面とＬＴ層２２の下面との間の距離Ｔ３を、一方の櫛型電極３２の電極指３３の平均ピッチＰの１．０倍以下とする。平均ピッチＰは、ＩＤＴ３１のＸ方向の長さを電極指３３の対数（電極指３３の本数の１／２）で除することで算出してもよい。実施例１では、ＬＮ層２１とＬＴ層２２が直接接合されているため、圧電層２０の厚さが１．０λ以下となる。圧電層２０が薄すぎると、弾性波が励振されなくなるため、ＬＮ層２１とＬＴ層２２の合計の厚さ（Ｔ１＋Ｔ２）は、電極指３３の平均ピッチＰの０．１倍（０．１λ）以上が好ましく、０．２倍（０．２λ）以上がより好ましい。
【0027】
［製造方法］
図２（ａ）から図２（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイス１００の製造方法を示す断面図である。図２（ａ）に示すように、上面が平坦な基板１０を準備する。基板１０の上面の算術平均粗さＲａは例えば１ｎｍ以下である。基板１０の上面とＬＴ層２２の下面とを常温にて接合する。このときのＬＴ層２２は、図１（ａ）および図１（ｂ）におけるＬＴ層２２より厚い層（基板）である。常温接合は例えば以下の方法により行う。まず、基板１０の上面およびＬＴ層２２の下面に不活性ガスのイオンビーム、中性ビーム、またはプラズマを照射する。これにより、基板１０の上面およびＬＴ層２２の下面が活性化する。基板１０の上面とＬＴ層２２の下面を活性化させた後、基板１０の上面とＬＴ層２２の下面とを常温にて接合する。これにより、基板１０とＬＴ層２２とが直接接合する。基板１０とＬＴ層２２の間には、基板１０の材料のアモルファス層とＬＴ層２２の材料のアモルファス層とが一体化したアモルファス層が設けられていてもよい。その後、ＬＴ層２２の上面を例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法により研磨して薄層化し、所望の厚さのＬＴ層２２とする。
図２（ａ）から図２（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイス１００の製造方法を示す断面図である。図２（ａ）に示すように、上面が平坦な基板１０を準備する。基板１０の上面の算術平均粗さＲａは例えば１ｎｍ以下である。基板１０の上面とＬＴ層２２の下面とを常温にて接合する。このときのＬＴ層２２は、図１（ａ）および図１（ｂ）におけるＬＴ層２２より厚い層（基板）である。常温接合は例えば以下の方法により行う。まず、基板１０の上面およびＬＴ層２２の下面に不活性ガスのイオンビーム、中性ビーム、またはプラズマを照射する。これにより、基板１０の上面およびＬＴ層２２の下面が活性化する。基板１０の上面とＬＴ層２２の下面を活性化させた後、基板１０の上面とＬＴ層２２の下面とを常温にて接合する。これにより、基板１０とＬＴ層２２とが直接接合する。基板１０とＬＴ層２２の間には、基板１０の材料のアモルファス層とＬＴ層２２の材料のアモルファス層とが一体化したアモルファス層が設けられていてもよい。その後、ＬＴ層２２の上面を例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法により研磨して薄層化し、所望の厚さのＬＴ層２２とする。
【0028】
図２（ｂ）に示すように、ＬＴ層２２の上面とＬＮ層２１の下面とを常温にて接合する。このときのＬＮ層２１は、図１（ａ）および図１（ｂ）におけるＬＮ層２１より厚い層（基板）である。常温接合は図２（ａ）と同じ方法により行う。すなわち、ＬＴ層２２の上面およびＬＮ層２１の下面に不活性ガスのイオンビーム、中性ビーム、またはプラズマを照射して活性化させた後、ＬＴ層２２の上面とＬＮ層２１の下面とを常温にて接合する。これにより、ＬＮ層２１とＬＴ層２２とが直接接合する。ＬＮ層２１とＬＴ層２２の間には、ＬＮ層２１の材料のアモルファス層とＬＴ層２２の材料のアモルファス層とが一体化したアモルファス層が設けられていてもよい。その後、ＬＮ層２１の上面を例えばＣＭＰ法により研磨して薄層化し、所望の厚さのＬＮ層２１とする。ＬＮ層２１とＬＴ層２２とから圧電層２０が形成される。
【0029】
図２（ｃ）に示すように、圧電層２０上に、例えばフォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いて、金属膜３６からなる弾性波共振器３０を形成する。これにより、実施例１に係る弾性波デバイス１００が形成される。
【0030】
［比較例］
図３は、比較例に係る弾性波デバイス５００の断面図である。図３に示すように、比較例に係る弾性波デバイス５００は、圧電層１２０が単結晶ニオブ酸リチウム層または単結晶タンタル酸リチウム層の単層からなる。その他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。
図３は、比較例に係る弾性波デバイス５００の断面図である。図３に示すように、比較例に係る弾性波デバイス５００は、圧電層１２０が単結晶ニオブ酸リチウム層または単結晶タンタル酸リチウム層の単層からなる。その他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。
【0031】
［シミュレーション］
比較例において、圧電層１２０がニオブ酸リチウム層である場合とタンタル酸リチウム層である場合とにおける周波数温度特性についてシミュレーションを行った。シミュレーションは有限要素法を用いて行った。シミュレーション条件は以下である。
弾性波の波長λ：１．５μｍ
ＩＤＴ３１および反射器３５：厚さが０．１λのアルミニウム膜
圧電層１２０：厚さＴ４が０．６λの回転ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層、または、厚さＴ４が０．６λの回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層
基板１０：厚さが３λのサファイア基板
温度条件：２５℃、８５℃
比較例において、圧電層１２０がニオブ酸リチウム層である場合とタンタル酸リチウム層である場合とにおける周波数温度特性についてシミュレーションを行った。シミュレーションは有限要素法を用いて行った。シミュレーション条件は以下である。
弾性波の波長λ：１．５μｍ
ＩＤＴ３１および反射器３５：厚さが０．１λのアルミニウム膜
圧電層１２０：厚さＴ４が０．６λの回転ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層、または、厚さＴ４が０．６λの回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層
基板１０：厚さが３λのサファイア基板
温度条件：２５℃、８５℃
【0032】
図４（ａ）および図４（ｂ）は、比較例における周波数温度係数（ＴＣＦ：Temperature Coefficients of Frequency）のシミュレーション結果を示す図である。図４（ａ）において、横軸は圧電層１２０のカット角であり、縦軸はＴＣＦである。圧電層１２０がニオブ酸リチウム層である場合の共振周波数のＴＣＦを黒丸で示し、反共振周波数のＴＣＦを黒三角で示している。圧電層１２０がタンタル酸リチウム層である場合の共振周波数のＴＣＦを白丸で示し、反共振周波数のＴＣＦを白三角で示している。図４（ｂ）において、横軸は圧電層１２０のカット角であり、縦軸は反共振周波数のＴＣＦと共振周波数のＴＣＦとの差ΔＴＣＦ（ΔＴＣＦ＝反共振周波数ＴＣＦ－共振周波数ＴＣＦ）である。圧電層１２０がニオブ酸リチウム層である場合を黒丸で示し、タンタル酸リチウム層である場合を白丸で示している。共振周波数のＴＣＦは、温度が２５℃から８５℃に変化したときの共振周波数の変化量を温度の変化量６０℃で除することで算出した。同様に、反共振周波数のＴＣＦは、温度が２５℃から８５℃に変化したときの反共振周波数の変化量を温度の変化量６０℃で除することで算出した。
【0033】
図４（ａ）に示すように、圧電層１２０がニオブ酸リチウム層またはタンタル酸リチウム層のいずれの場合であっても、共振周波数および反共振周波数のＴＣＦは負の値であった。共振周波数のＴＣＦの絶対値は、圧電層１２０がニオブ酸リチウム層である場合（黒丸）は、タンタル酸リチウム層である場合（白丸）に比べて大きかった。一方、反共振周波数のＴＣＦの絶対値は、圧電層１２０がニオブ酸リチウム層である場合（黒三角）は、タンタル酸リチウム層である場合（白三角）に比べて小さかった。図４（ｂ）に示すように、ΔＴＣＦは、圧電層１２０がニオブ酸リチウム層（黒丸）である場合は正の値であるのに対し、圧電層１２０がタンタル酸リチウム層である場合（白丸）は負の値となった。
【0034】
図４（ａ）および図４（ｂ）から、圧電層１２０にニオブ酸リチウム層を用いた場合ではＴＣＦは共振周波数の方が反共振周波数より小さく、反対に、タンタル酸リチウム層を用いた場合ではＴＣＦは反共振周波数の方が共振周波数より小さいことが分かる。つまり、ニオブ酸リチウム層とタンタル酸リチウム層は、共振周波数と反共振周波数のＴＣＦの大小関係が反対であることが分かる。したがって、実施例１のように、圧電層２０をＬＮ層２１とＬＴ層２２の積層とすることで、ΔＴＣＦの絶対値を小さくできると考えられる。
【0035】
そこで、実施例１のように、圧電層２０をＬＮ層２１とＬＴ層２２との積層とした場合における周波数温度特性についてシミュレーションを行った。シミュレーションは有限要素法を用いて行った。シミュレーション条件は以下である。
弾性波の波長λ：１．５μｍ
ＩＤＴ３１および反射器３５：厚さが０．１λのアルミニウム膜
ＬＮ層２１：厚さＴ１が０．０７λ～０．５λの２０°ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層
ＬＴ層２２：厚さＴ２が０．１λ～０．５３λの４０°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層
圧電層２０の厚さ（Ｔ１＋Ｔ２）：０．６λ
基板１０：厚さが３λのサファイア基板
温度条件：２５℃、８５℃
弾性波の波長λ：１．５μｍ
ＩＤＴ３１および反射器３５：厚さが０．１λのアルミニウム膜
ＬＮ層２１：厚さＴ１が０．０７λ～０．５λの２０°ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層
ＬＴ層２２：厚さＴ２が０．１λ～０．５３λの４０°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層
圧電層２０の厚さ（Ｔ１＋Ｔ２）：０．６λ
基板１０：厚さが３λのサファイア基板
温度条件：２５℃、８５℃
【0036】
図５（ａ）および図５（ｂ）は、ＬＮ層２１とＬＴ層２２を備える圧電層２０を用いた場合における周波数温度係数のシミュレーション結果を示す図である。表１は、ＬＮ層２１とＬＴ層２２を備える圧電層２０を用いた場合における周波数温度係数のシミュレーション結果を示す表である。図５（ａ）において、横軸はＬＮ層２１とＬＴ層２２の合計の厚さに対するＬＮ層２１の厚さの割合であり、縦軸はＴＣＦである。共振周波数のＴＣＦを黒丸で示し、反共振周波数のＴＣＦを白丸で示している。図５（ｂ）において、横軸はＬＮ層２１とＬＴ層２２の合計の厚さに対するＬＮ層２１の厚さの割合であり、縦軸はΔＴＣＦの絶対値である。なお、図５（ａ）、図５（ｂ）、および表１において、比較のために、ＬＮ層２１の厚さの割合が０％または１００％である場合についても記載している。
【表1】
【0037】
【0038】
ニオブ酸リチウム層とタンタル酸リチウム層は異方性材料であるため、カット角によってＴＣＦが変わることが考えられる。そこで、ＬＮ層２１とＬＴ層２２の厚さの比率およびカット角を変えて周波数温度特性についてシミュレーションを行った。シミュレーションは有限要素法を用いて行った。シミュレーション条件は以下である。なお、カット角を０°～８０°の範囲としたのは、電極指３３によって弾性表面波（主にＳＨ波）が励振されるようにするためである。
弾性波の波長λ：１．５μｍ
ＩＤＴ３１および反射器３５：厚さが０．１λのアルミニウム膜
ＬＮ層２１：厚さＴ１が０．１λ～０．５λの０°～８０°ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層
ＬＴ層２２：厚さＴ２が０．１λ～０．５λの０°～８０°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層
圧電層２０の厚さ（Ｔ１＋Ｔ２）：０．６λ
基板１０：厚さが３λのサファイア基板
温度条件：２５℃、８５℃
弾性波の波長λ：１．５μｍ
ＩＤＴ３１および反射器３５：厚さが０．１λのアルミニウム膜
ＬＮ層２１：厚さＴ１が０．１λ～０．５λの０°～８０°ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層
ＬＴ層２２：厚さＴ２が０．１λ～０．５λの０°～８０°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層
圧電層２０の厚さ（Ｔ１＋Ｔ２）：０．６λ
基板１０：厚さが３λのサファイア基板
温度条件：２５℃、８５℃
【0039】
図６は、ＬＮ層２１とＬＴ層２２の厚さを固定したときのＬＴ層２２のカット角に対するΔＴＣＦのシミュレーション結果を示す図である。図６において、ＬＮ層２１の厚さは、ＬＮ層２１とＬＴ層２２の合計の厚さに対して１６．７％に固定した。図６の横軸はＬＴ層２２のカット角であり、縦軸はΔＴＣＦである。図６中の黒丸はＬＮ層２１のカット角が０°の場合、白丸は２０°の場合、黒三角は６０°の場合、白三角は８０°の場合の結果である。
【0040】
図４（ｂ）に示したように、ニオブ酸リチウム層ではΔＴＣＦが正の値となり、タンタル酸リチウム層ではΔＴＣＦが負の値となる。ニオブ酸リチウム層はカット角が小さいときにΔＴＣＦが大きくなり、カット角が大きくなるに連れてΔＴＣＦは０に近づく。タンタル酸リチウム層はカット角が小さいときにΔＴＣＦが小さくなり、カット角が大きくなるに連れてΔＴＣＦは０に近づく。したがって、図６に示すように、ＬＮ層２１のカット角が０°、２０°、６０°、８０°のいずれの場合でも、ＬＴ層２２のカット角が２０°のときにΔＴＣＦは小さな値となり、ＬＴ層２２のカット角が大きくなるにつれてΔＴＣＦは大きくなった。
【0041】
図７（ａ）は、ＬＴ層２２を２０°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層とした場合のΔＴＣＦ、図７（ｂ）は、ＬＴ層２２を８０°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層とした場合のΔＴＣＦのシミュレーション結果を示す図である。図７（ａ）および図７（ｂ）において、横軸はＬＮ層２１のカット角であり、縦軸はＬＮ層２１とＬＴ層２２の合計の厚さに対するＬＮ層２１の厚さの割合である。
【0042】
図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、ＬＴ層２２が２０°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層である場合、および、８０°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層である場合のいずれにおいても、ΔＴＣＦはＬＮ層２１のカット角および厚さの割合に対して同じように変化することが分かる。したがって、ＬＴ層２２のカット角に関わらずに、ΔＴＣＦはＬＮ層２１のカット角および厚さの割合に対して同じように変化すると考えられるため、ＬＴ層２２が２０°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層である場合の結果を用いて、ＬＮ層２１のカット角および厚さの割合の適切な範囲を決めることができると考えられる。
【0043】
図８（ａ）および図８（ｂ）は、ＬＮ層２１のカット角および厚さの割合の適切な範囲を示す図である。図８（ａ）は、ΔＴＣＦの絶対値が概ね２０ｐｐｍ／℃以下になる場合の範囲を示している。図８（ｂ）は、ΔＴＣＦの絶対値が概ね１０ｐｐｍ／℃以下になる場合の範囲を示している。
【0044】
図８（ａ）に示すように、ΔＴＣＦの絶対値が概ね２０ｐｐｍ／℃以下になるようにするには、ＬＮ層２１のカット角および厚さの割合を以下の表２の範囲内にすることが望ましい。なお、シミュレーションでのＬＮ層２１の厚さの割合の最小値は１６．７％であるが、等高線から１６．７％より小さい場合においてΔＴＣＦが改善すると見積もられる範囲を表２、表３では示している。
【表2】
【0045】
図８（ａ）および表２のように、
（１）ＬＮ層２１のカット角が０°以上５５°未満の場合、ＬＮ層２１の厚さの割合は０％より大きく３６％以下
（２）ＬＮ層２１のカット角が５５°以上７０°未満の場合、ＬＮ層２１の厚さの割合は５％より大きく５４％以下
（３）ＬＮ層２１のカット角が７０°以上８０°以下の場合、ＬＮ層２１の厚さの割合は１０％より大きく８５％以下
（１）ＬＮ層２１のカット角が０°以上５５°未満の場合、ＬＮ層２１の厚さの割合は０％より大きく３６％以下
（２）ＬＮ層２１のカット角が５５°以上７０°未満の場合、ＬＮ層２１の厚さの割合は５％より大きく５４％以下
（３）ＬＮ層２１のカット角が７０°以上８０°以下の場合、ＬＮ層２１の厚さの割合は１０％より大きく８５％以下
【0046】
【0047】
図８（ｂ）および表３のように、
（１）ＬＮ層２１のカット角が０°以上３０°未満の場合、ＬＮ層２１の厚さの割合は５％より大きく２４％以下
（２）ＬＮ層２１のカット角が３０°以上５０°未満の場合、ＬＮ層２１の厚さの割合は１０％より大きく２７％以下
（３）ＬＮ層２１のカット角が５０°以上６０°未満の場合、ＬＮ層２１の厚さの割合は１０％より大きく３０％以下
（４）ＬＮ層２１のカット角が６０°以上７０°未満の場合、ＬＮ層２１の厚さの割合は１５％より大きく３４％以下
（５）ＬＮ層２１のカット角が７０°以上８０°以下の場合、ＬＮ層２１の厚さの割合は１５％より大きく５０％以下
（１）ＬＮ層２１のカット角が０°以上３０°未満の場合、ＬＮ層２１の厚さの割合は５％より大きく２４％以下
（２）ＬＮ層２１のカット角が３０°以上５０°未満の場合、ＬＮ層２１の厚さの割合は１０％より大きく２７％以下
（３）ＬＮ層２１のカット角が５０°以上６０°未満の場合、ＬＮ層２１の厚さの割合は１０％より大きく３０％以下
（４）ＬＮ層２１のカット角が６０°以上７０°未満の場合、ＬＮ層２１の厚さの割合は１５％より大きく３４％以下
（５）ＬＮ層２１のカット角が７０°以上８０°以下の場合、ＬＮ層２１の厚さの割合は１５％より大きく５０％以下
【0048】
［変形例］
図９（ａ）から図９（ｄ）は、実施例１の変形例に係る弾性波デバイスの断面図である。図９（ａ）に示すように、実施例１の変形例１に係る弾性波デバイス１００ａは、ＬＮ層２１とＬＴ層２２との間に接合層４０が設けられている。接合層４０は、例えば多結晶または非晶質であり、酸化アルミニウム層、窒化シリコン層、窒化アルミニウム層、またはシリコン層である。接合層４０はこれらの積層でもよい。接合層４０の厚さＴ５は例えば１ｎｍ～５０ｎｍである。その他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。このように、ＬＮ層２１とＬＴ層２２が接合層４０により接合されていてもよい。
図９（ａ）から図９（ｄ）は、実施例１の変形例に係る弾性波デバイスの断面図である。図９（ａ）に示すように、実施例１の変形例１に係る弾性波デバイス１００ａは、ＬＮ層２１とＬＴ層２２との間に接合層４０が設けられている。接合層４０は、例えば多結晶または非晶質であり、酸化アルミニウム層、窒化シリコン層、窒化アルミニウム層、またはシリコン層である。接合層４０はこれらの積層でもよい。接合層４０の厚さＴ５は例えば１ｎｍ～５０ｎｍである。その他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。このように、ＬＮ層２１とＬＴ層２２が接合層４０により接合されていてもよい。
【0049】
図９（ｂ）に示すように、実施例１の変形例２に係る弾性波デバイス１００ｂは、基板１０と圧電層２０との間に温度補償層４１が設けられている。温度補償層４１は、例えば単結晶、多結晶、または非晶質であり、ノンドープまたはフッ素等がドープされた酸化シリコン層、ガラス層、水晶層である。その他の構成は実施例１の変形例１と同じであるため説明を省略する。温度補償層４１の厚さＴ６は、温度補償の観点から、電極指３３の平均ピッチＰの０．２倍（０．２λ）以上が好ましい。温度補償層４１が厚すぎると、損失が大きくなる。よって、温度補償層４１の厚さＴ６は、電極指３３の平均ピッチＰの１．０倍（λ）以下が好ましい。また、上述したように、電極指３３が励振する弾性表面波は圧電層２０の上面から２．０λ以内を伝搬する。したがって、温度補償層４１が温度補償の機能を発揮するために、圧電層２０の上面と温度補償層４１の下面との間の距離（Ｔ１＋Ｔ５＋Ｔ２＋Ｔ６）は、電極指３３の平均ピッチＰの２．０倍（２．０λ）以下が好ましい。
【0050】
図９（ｃ）に示すように、実施例１の変形例３に係る弾性波デバイス１００ｃは、温度補償層４１と圧電層２０との間に接合層４２が設けられている。接合層４２は、例えば多結晶または非晶質であり、酸化アルミニウム層、窒化シリコン層、窒化アルミニウム層、またはシリコン層である。接合層４２はこれらの積層でもよい。接合層４２の厚さＴ７は例えば１ｎｍ～５０ｎｍである。その他の構成は実施例１の変形例２と同じであるため説明を省略する。このように、温度補償層４１と圧電層２０が接合層４２により接合されていてもよい。
【0051】
図９（ｄ）に示すように、実施例１の変形例４に係る弾性波デバイス１００ｄは、基板１０の上面の表面粗さが大きく、基板１０と温度補償層４１との間に絶縁層からなる中間層４３が設けられている。中間層４３は、例えば非晶質であり、酸化アルミニウム層である。中間層４３の厚さＴ８は、例えば電極指３３の平均ピッチＰの１．０倍（λ）以上である。その他の構成は実施例１の変形例３と同じであるため説明を省略する。
【0052】
以上のように、実施例１およびその変形例によれば、基板１０上に設けられた圧電層２０は、ＬＮ層２１と、基板１０とＬＮ層２１との間に設けられたＬＴ層２２と、を備える。ＬＮ層２１の上面からＬＴ層２２の下面までの距離Ｔ３は１．０λ以下であり、電極指３３が励振する弾性表面波はＬＮ層２１とＬＴ層２２の両方を伝搬する構成となっている。図４（ｂ）のように、ニオブ酸リチウム層ではΔＴＣＦが正の値になるのに対し、タンタル酸リチウム層ではΔＴＣＦが負の値となる。したがって、ＬＮ層２１とＬＴ層２２とを備える圧電層２０を用いることで、ΔＴＣＦを０に近づけることができ、共振周波数と反共振周波数の両方のＴＣＦを向上させることが可能となる。
【0053】
また、電気機械結合係数ｋ２を大きくする観点から、回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層のカット角は５０°以下の場合が好ましく、４０°以下の場合がより好ましい。図４（ｂ）のように、４０°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層を用いた場合のΔＴＣＦの絶対値は２０ｐｐｍ／℃より大きくなることから、実施例１においてΔＴＣＦは概ね２０ｐｐｍ／℃以下となる場合が好ましい。したがって、図８（ａ）および表２のように、ＬＮ層２１とＬＴ層２２の合計の厚さを１００％とした場合に、
（１）ＬＮ層２１のカット角が０°以上５５°未満の場合ではＬＮ層２１の厚さの割合を０％より大きく３６％以下とすることが好ましい。
（２）ＬＮ層２１のカット角が５５°以上７０°未満の場合ではＬＮ層２１の厚さの割合を５％より大きく５４％以下とすることが好ましい。
（３）ＬＮ層２１のカット角が７０°以上８０°以下の場合ではＬＮ層２１の厚さの割合を１０％より大きく８５％以下とすることが好ましい。
（１）ＬＮ層２１のカット角が０°以上５５°未満の場合ではＬＮ層２１の厚さの割合を０％より大きく３６％以下とすることが好ましい。
（２）ＬＮ層２１のカット角が５５°以上７０°未満の場合ではＬＮ層２１の厚さの割合を５％より大きく５４％以下とすることが好ましい。
（３）ＬＮ層２１のカット角が７０°以上８０°以下の場合ではＬＮ層２１の厚さの割合を１０％より大きく８５％以下とすることが好ましい。
【0054】
ΔＴＣＦの絶対値を小さくする観点から、
（１）ＬＮ層２１のカット角が０°以上５５°未満の場合では、ＬＮ層２１の厚さの割合は０％より大きく３５％以下が好ましく、０％より大きく３４％以下がより好ましく、０％より大きく３３％以下が更に好ましい。
（２）ＬＮ層２１のカット角が５５°以上７０°未満の場合では、ＬＮ層２１の厚さ割合は７％より大きく５２％以下が好ましく、９％より大きく５０％以下がより好ましく、１１．５％より大きく４７．５％以下が更に好ましい。
（３）ＬＮ層２１のカット角が７０°以上８０°以下の場合では、ＬＮ層２１の厚さ割合は１０％より大きく８３％以下が好ましく、１３％より大きく８０％以下がより好ましく、１６％より大きく７７％以下が更に好ましい。
（１）ＬＮ層２１のカット角が０°以上５５°未満の場合では、ＬＮ層２１の厚さの割合は０％より大きく３５％以下が好ましく、０％より大きく３４％以下がより好ましく、０％より大きく３３％以下が更に好ましい。
（２）ＬＮ層２１のカット角が５５°以上７０°未満の場合では、ＬＮ層２１の厚さ割合は７％より大きく５２％以下が好ましく、９％より大きく５０％以下がより好ましく、１１．５％より大きく４７．５％以下が更に好ましい。
（３）ＬＮ層２１のカット角が７０°以上８０°以下の場合では、ＬＮ層２１の厚さ割合は１０％より大きく８３％以下が好ましく、１３％より大きく８０％以下がより好ましく、１６％より大きく７７％以下が更に好ましい。
【0055】
また、図４（ｂ）のように、５０°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層を用いた場合のΔＴＣＦの絶対値は１０ｐｐｍ／℃より大きい。この点から、実施例１においてΔＴＣＦは概ね１０ｐｐｍ／℃以下となる場合がより好ましい。したがって、図８（ｂ）および表３のように、ＬＮ層２１とＬＴ層２２の合計の厚さを１００％とした場合に、
（１）ＬＮ層２１のカット角が０°以上３０°未満の場合ではＬＮ層２１の厚さの割合を５％より大きく２４％以下とすることが好ましい。
（２）ＬＮ層２１のカット角が３０°以上５０°未満の場合ではＬＮ層２１の厚さの割合を１０％より大きく２７％以下とすることが好ましい。
（３）ＬＮ層２１のカット角が５０°以上６０°未満の場合ではＬＮ層２１の厚さの割合を１０％より大きく３０％以下とすることが好ましい。
（４）ＬＮ層２１のカット角が６０°以上７０°未満の場合ではＬＮ層２１の厚さの割合を１５％より大きく３４％以下とすることが好ましい。
（５）ＬＮ層２１のカット角が７０°以上８０°以下の場合ではＬＮ層２１の厚さの割合を１５％より大きく５０％以下とすることが好ましい。
（１）ＬＮ層２１のカット角が０°以上３０°未満の場合ではＬＮ層２１の厚さの割合を５％より大きく２４％以下とすることが好ましい。
（２）ＬＮ層２１のカット角が３０°以上５０°未満の場合ではＬＮ層２１の厚さの割合を１０％より大きく２７％以下とすることが好ましい。
（３）ＬＮ層２１のカット角が５０°以上６０°未満の場合ではＬＮ層２１の厚さの割合を１０％より大きく３０％以下とすることが好ましい。
（４）ＬＮ層２１のカット角が６０°以上７０°未満の場合ではＬＮ層２１の厚さの割合を１５％より大きく３４％以下とすることが好ましい。
（５）ＬＮ層２１のカット角が７０°以上８０°以下の場合ではＬＮ層２１の厚さの割合を１５％より大きく５０％以下とすることが好ましい。
【0056】
ΔＴＣＦの絶対値を小さくする観点から、
（１）ＬＮ層２１のカット角が０°以上３０°未満の場合では、ＬＮ層２１の厚さの割合は５％より大きく２３％以下が好ましく、５％より大きく２２．５％以下がより好ましく、５％より大きく２２％以下が更に好ましい。
（２）ＬＮ層２１のカット角が３０°以上５０°未満の場合では、ＬＮ層２１の厚さの割合は１０％より大きく２６％以下が好ましく、１０％より大きく２５％以下がより好ましく、１０％より大きく２４％以下が更に好ましい。
（３）ＬＮ層２１のカット角が５０°以上６０°未満の場合では、ＬＮ層２１の厚さの割合は１０％より大きく２９％以下が好ましく、１０％より大きく２８％以下がより好ましく、１０％より大きく２７％以下が更に好ましい。
（４）ＬＮ層２１のカット角が６０°以上７０°未満の場合では、ＬＮ層２１の厚さの割合は１５％より大きく３１％以下が好ましく、１８％より大きく２９％以下がより好ましく、２０％より大きく２７．５％以下が更に好ましい。
（５）ＬＮ層２１のカット角が７０°以上８０°以下の場合では、ＬＮ層２１の厚さの割合は１５％より大きく４５％以下が好ましく、１７．５％より大きく４２．５％以下がより好ましく、２０％より大きく４１．５％以下が更に好ましい。
（１）ＬＮ層２１のカット角が０°以上３０°未満の場合では、ＬＮ層２１の厚さの割合は５％より大きく２３％以下が好ましく、５％より大きく２２．５％以下がより好ましく、５％より大きく２２％以下が更に好ましい。
（２）ＬＮ層２１のカット角が３０°以上５０°未満の場合では、ＬＮ層２１の厚さの割合は１０％より大きく２６％以下が好ましく、１０％より大きく２５％以下がより好ましく、１０％より大きく２４％以下が更に好ましい。
（３）ＬＮ層２１のカット角が５０°以上６０°未満の場合では、ＬＮ層２１の厚さの割合は１０％より大きく２９％以下が好ましく、１０％より大きく２８％以下がより好ましく、１０％より大きく２７％以下が更に好ましい。
（４）ＬＮ層２１のカット角が６０°以上７０°未満の場合では、ＬＮ層２１の厚さの割合は１５％より大きく３１％以下が好ましく、１８％より大きく２９％以下がより好ましく、２０％より大きく２７．５％以下が更に好ましい。
（５）ＬＮ層２１のカット角が７０°以上８０°以下の場合では、ＬＮ層２１の厚さの割合は１５％より大きく４５％以下が好ましく、１７．５％より大きく４２．５％以下がより好ましく、２０％より大きく４１．５％以下が更に好ましい。
【0057】
なお、電気機械結合係数ｋ２を大きくする観点からは、回転ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層のカット角は５０°以下の場合が好ましく、４０°以下の場合がより好ましい。
【0058】
また、実施例１では、圧電層２０のＬＮ層２１とＬＴ層２２は直接接合されている。これにより、電極指３３が励振する弾性表面波がＬＮ層２１とＬＴ層２２の両方を伝搬し易くなるため、ＬＮ層２１とＬＴ層２２を備える圧電層２０を用いることでΔＴＣＦを０に近づけ易くなる。
【実施例0059】
図１０（ａ）は、実施例２に係る弾性波デバイス２００の平面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＡ－Ａ断面図である。図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、実施例２に係る弾性波デバイス２００は、基板１０上に圧電層２０ａが設けられている。圧電層２０ａは、ＬＴ層２２ａと、基板１０とＬＴ層２２ａとの間に設けられたＬＮ層２１ａと、を備える。ＬＴ層２２ａとＬＮ層２１ａは例えば直接接合されている。この場合、ＬＴ層２２ａとＬＮ層２１ａとの間に数ｎｍ程度のアモルファス層が形成されていてもよい。その他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。
【0060】
実施例２に係る弾性波デバイス２００は、実施例１に係る弾性波デバイス１００と同様な方法により製造することができる。
【0061】
［シミュレーション］
ＬＴ層２２ａとＬＮ層２１ａの厚さの比率およびカット角を変えて周波数温度特性のシミュレーションを行った。シミュレーションは有限要素法を用いて行った。シミュレーション条件は以下である。
弾性波の波長λ：１．５μｍ
ＩＤＴ３１および反射器３５：厚さが０．１λのアルミニウム膜
ＬＴ層２２ａ：厚さＴ１が０．１λ～０．５λの０°～８０°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層
ＬＮ層２１ａ：厚さＴ２が０．１λ～０．５λの０°～８０°ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層
圧電層２０ａの厚さ（Ｔ１＋Ｔ２）：０．６λ
基板１０：厚さが３λのサファイア基板
温度条件：２５℃、８５℃
ＬＴ層２２ａとＬＮ層２１ａの厚さの比率およびカット角を変えて周波数温度特性のシミュレーションを行った。シミュレーションは有限要素法を用いて行った。シミュレーション条件は以下である。
弾性波の波長λ：１．５μｍ
ＩＤＴ３１および反射器３５：厚さが０．１λのアルミニウム膜
ＬＴ層２２ａ：厚さＴ１が０．１λ～０．５λの０°～８０°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層
ＬＮ層２１ａ：厚さＴ２が０．１λ～０．５λの０°～８０°ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層
圧電層２０ａの厚さ（Ｔ１＋Ｔ２）：０．６λ
基板１０：厚さが３λのサファイア基板
温度条件：２５℃、８５℃
【0062】
図１１は、ＬＴ層２２ａとＬＮ層２１ａの厚さを固定したときのＬＮ層２１ａのカット角に対するΔＴＣＦのシミュレーション結果を示す図である。図１１において、ＬＴ層２２ａの厚さは、ＬＮ層２１ａとＬＴ層２２ａの合計の厚さに対して１６．７％となるように固定した。図１１の横軸はＬＮ層２１ａのカット角であり、縦軸はΔＴＣＦである。図１１中の黒丸はＬＴ層２２ａのカット角が０°の場合、白丸は２０°の場合、白三角は８０°の場合の結果である。
【0063】
図１１に示すように、ＬＴ層２２ａのカット角が０°、２０°、８０°のいずれの場合でも、ＬＮ層２１ａのカット角が変わってもΔＴＣＦはほとんど変化しなかった。これは、ニオブ酸リチウムはタンタル酸リチウムよりも僅かに音速が速いため、弾性表面波の変位がＬＴ層２２ａ側に集中し易いことによるものではないかと推察される。
【0064】
図１２（ａ）は、ＬＮ層２１ａを２０°ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層とした場合のΔＴＣＦ、図１２（ｂ）は、ＬＮ層２１ａを８０°ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層とした場合のΔＴＣＦのシミュレーション結果を示す図である。図１２（ａ）および図１２（ｂ）において、横軸はＬＴ層２２ａのカット角であり、縦軸はＬＴ層２２ａとＬＮ層２１ａの合計の厚さに対するＬＴ層２２ａの厚さの割合である。
【0065】
回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層では、電気機械結合係数ｋ２を大きくするために、カット角は５０°以下であることが好ましい。図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、ＬＴ層２２ａのカット角が５０°以下の場合、ＬＮ層２１ａが２０°ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層である場合、および、８０°ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層である場合のいずれにおいても、ΔＴＣＦはＬＴ層２２ａのカット角および厚さの割合に対して概ね同じように変化することが分かる。また、ＬＮ層２１ａが２０°ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層の場合では、８０°ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層の場合に比べて、ΔＴＣＦが０より大きくなる範囲が少し大きいことが分かる。したがって、ＬＮ層２１ａが２０°ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム層である場合の結果を用いて、ＬＴ層２２ａのカット角および厚さの割合の適切な範囲を決めることができると考えられる。
【0066】
図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、ＬＴ層２２ａのカット角および厚さの割合の適切な範囲を示す図である。図１３（ａ）は、ΔＴＣＦの絶対値が概ね２０ｐｐｍ／℃以下になる場合の範囲を示している。図１３（ｂ）は、ΔＴＣＦの絶対値が概ね１０ｐｐｍ／℃以下になる場合の範囲を示している。
【0067】
電気機械結合係数ｋ２が大きくなるようにＬＴ層２２ａのカット角を５０°以下にする場合では、図１３（ａ）に示すように、ΔＴＣＦの絶対値を概ね２０ｐｐｍ／℃以下にするには、ＬＴ層２２ａのカット角および厚さの割合を以下の表４の範囲内にすることが望ましい。
図１３（ａ）および表４のように、
（１）ＬＴ層２２ａのカット角が０°以上２２．５°未満の場合、ＬＴ層２２ａの厚さの割合は１０％以上４０％以下
（２）ＬＴ層２２ａのカット角が２２．５°以上３７．５°未満の場合、ＬＴ層２２ａの厚さの割合は１０％以上５１％以下
（３）ＬＴ層２２ａのカット角が３７．５°以上５０°以下の場合、ＬＴ層２２ａの厚さの割合は１３％以上８５％以下
【表4】
（１）ＬＴ層２２ａのカット角が０°以上２２．５°未満の場合、ＬＴ層２２ａの厚さの割合は１０％以上４０％以下
（２）ＬＴ層２２ａのカット角が２２．５°以上３７．５°未満の場合、ＬＴ層２２ａの厚さの割合は１０％以上５１％以下
（３）ＬＴ層２２ａのカット角が３７．５°以上５０°以下の場合、ＬＴ層２２ａの厚さの割合は１３％以上８５％以下
【0068】
図１３（ｂ）に示すように、ΔＴＣＦの絶対値を概ね１０ｐｐｍ／℃以下にするには、ＬＴ層２２ａのカット角および厚さの割合を以下の表５の範囲内にすることが望ましい。
図１３（ｂ）および表５のように、
（１）ＬＴ層２２ａのカット角が０°以上１０°未満の場合、ＬＴ層２２ａの厚さの割合は１２％以上２０．５％以下
（２）ＬＴ層２２ａのカット角が１０°以上２２．５°未満の場合、ＬＴ層２２ａの厚さの割合は１２％以上２６％以下
（３）ＬＴ層２２ａのカット角が２２．５°以上２７．５°未満の場合、ＬＴ層２２ａの厚さの割合は１２％以上３４％以下
（４）ＬＴ層２２ａのカット角が２７．５°以上３５°未満の場合、ＬＴ層２２ａの厚さの割合は１２％以上４１％以下
（５）ＬＴ層２２ａのカット角が３５°以上４５°未満の場合、ＬＴ層２２ａの厚さの割合は２１％以上４６％以下
（６）ＬＴ層２２ａのカット角が４５°以上５０°以下の場合、ＬＴ層２２ａの厚さの割合は２５．５％以上５０％以下
【表5】
（１）ＬＴ層２２ａのカット角が０°以上１０°未満の場合、ＬＴ層２２ａの厚さの割合は１２％以上２０．５％以下
（２）ＬＴ層２２ａのカット角が１０°以上２２．５°未満の場合、ＬＴ層２２ａの厚さの割合は１２％以上２６％以下
（３）ＬＴ層２２ａのカット角が２２．５°以上２７．５°未満の場合、ＬＴ層２２ａの厚さの割合は１２％以上３４％以下
（４）ＬＴ層２２ａのカット角が２７．５°以上３５°未満の場合、ＬＴ層２２ａの厚さの割合は１２％以上４１％以下
（５）ＬＴ層２２ａのカット角が３５°以上４５°未満の場合、ＬＴ層２２ａの厚さの割合は２１％以上４６％以下
（６）ＬＴ層２２ａのカット角が４５°以上５０°以下の場合、ＬＴ層２２ａの厚さの割合は２５．５％以上５０％以下
【0069】
以上のように、実施例２によれば、基板１０上に設けられた圧電層２０ａは、ＬＴ層２２ａと、基板１０とＬＴ層２２ａとの間に設けられたＬＮ層２１ａと、を備える。ＬＴ層２２ａの上面からＬＮ層２１ａの下面までの距離Ｔ３は１．０λ以下であり、電極指３３が励振する弾性表面波はＬＴ層２２ａとＬＮ層２１ａの両方を伝搬する構成となっている。したがって、実施例１と同様に、ΔＴＣＦを０に近づけることができ、共振周波数と反共振周波数の両方のＴＣＦを向上させることが可能となる。
【0070】
また、電気機械結合係数ｋ２を大きくする観点から、ＬＴ層２２ａはカット角が５０°以下の回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層である場合が好ましい。この場合、図１３（ａ）および表４のように、ΔＴＣＦの絶対値を小さくするため、ＬＮ層２１ａとＬＴ層２２ａの合計の厚さを１００％とした場合に、
（１）ＬＴ層２２ａのカット角が０°以上２２．５°未満の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を１０％以上４０％以下とすることが好ましい。
（２）ＬＴ層２２ａのカット角が２２．５°以上３７．５°未満の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を１０％以上５１％以下とすることが好ましい。
（３）ＬＴ層２２ａのカット角が３７．５°以上５０°以下の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を１３％以上８５％以下とすることが好ましい。
（１）ＬＴ層２２ａのカット角が０°以上２２．５°未満の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を１０％以上４０％以下とすることが好ましい。
（２）ＬＴ層２２ａのカット角が２２．５°以上３７．５°未満の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を１０％以上５１％以下とすることが好ましい。
（３）ＬＴ層２２ａのカット角が３７．５°以上５０°以下の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を１３％以上８５％以下とすることが好ましい。
【0071】
ΔＴＣＦの絶対値を小さくする観点から、
（１）ＬＴ層２２ａのカット角が０°以上２２．５°未満の場合では、ＬＴ層２２ａの厚さの割合は１０％以上３８％以下とすることが好ましく、１０％以上３６％以下とすることがより好ましく、１０％以上３５％以下とすることが更に好ましい。
（２）ＬＴ層２２ａのカット角が２２．５°以上３７．５°未満の場合では、ＬＴ層２２ａの厚さの割合は１０％以上４８％以下とすることが好ましく、１０％以上４６％以下とすることがより好ましく、１０％以上４４％以下とすることが更に好ましい。
（３）ＬＴ層２２ａのカット角が３７．５°以上５０°以下の場合では、ＬＴ層２２ａの厚さの割合は１４％以上８５％以下とすることが好ましく、１６％以上８５％以下とすることがより好ましく、１７．５％以上８５％以下とすることが更に好ましい。
（１）ＬＴ層２２ａのカット角が０°以上２２．５°未満の場合では、ＬＴ層２２ａの厚さの割合は１０％以上３８％以下とすることが好ましく、１０％以上３６％以下とすることがより好ましく、１０％以上３５％以下とすることが更に好ましい。
（２）ＬＴ層２２ａのカット角が２２．５°以上３７．５°未満の場合では、ＬＴ層２２ａの厚さの割合は１０％以上４８％以下とすることが好ましく、１０％以上４６％以下とすることがより好ましく、１０％以上４４％以下とすることが更に好ましい。
（３）ＬＴ層２２ａのカット角が３７．５°以上５０°以下の場合では、ＬＴ層２２ａの厚さの割合は１４％以上８５％以下とすることが好ましく、１６％以上８５％以下とすることがより好ましく、１７．５％以上８５％以下とすることが更に好ましい。
【0072】
また、図４（ｂ）のように、５０°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層を用いた場合のΔＴＣＦの絶対値は１０ｐｐｍ／℃より大きいことから、ΔＴＣＦの絶対値を概ね１０ｐｐｍ／℃以下にするため、図１３（ｂ）および表５のように、ＬＮ層２１ａとＬＴ層２２ａの合計の厚さを１００％とした場合に、
（１）ＬＴ層２２ａのカット角が０°以上１０°未満の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を１２％以上２０．５％以下とすることが好ましい。
（２）ＬＴ層２２ａのカット角が１０°以上２２．５°未満の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を１２％以上２６％以下とすることが好ましい。
（３）ＬＴ層２２ａのカット角が２２．５°以上２７．５°未満の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を１２％以上３４％以下とすることが好ましい。
（４）ＬＴ層２２ａのカット角が２７．５°以上３５°未満の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を１２％以上４１％以下とすることが好ましい。
（５）ＬＴ層２２ａのカット角が３５°以上４５°未満の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を２１％以上４６％以下とすることが好ましい。
（６）ＬＴ層２２ａのカット角が４５°以上５０°以下の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を２５．５％以上５０％以下とすることが好ましい。
（１）ＬＴ層２２ａのカット角が０°以上１０°未満の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を１２％以上２０．５％以下とすることが好ましい。
（２）ＬＴ層２２ａのカット角が１０°以上２２．５°未満の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を１２％以上２６％以下とすることが好ましい。
（３）ＬＴ層２２ａのカット角が２２．５°以上２７．５°未満の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を１２％以上３４％以下とすることが好ましい。
（４）ＬＴ層２２ａのカット角が２７．５°以上３５°未満の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を１２％以上４１％以下とすることが好ましい。
（５）ＬＴ層２２ａのカット角が３５°以上４５°未満の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を２１％以上４６％以下とすることが好ましい。
（６）ＬＴ層２２ａのカット角が４５°以上５０°以下の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を２５．５％以上５０％以下とすることが好ましい。
【0073】
ΔＴＣＦの絶対値を小さくする観点から、
（１）ＬＴ層２２ａのカット角が０°以上１０°未満の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を１２．５％以上１９．５％以下とすることが好ましく、１２．５％以上１８．５％以下とすることがより好ましく、１２．５％以上１７．５％以下とすることが更に好ましい。
（２）ＬＴ層２２ａのカット角が１０°以上２２．５°未満の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を１２．５％以上２４％以下とすることが好ましく、１２．５％以上２２％以下とすることがより好ましく、１２．５％以上２１％以下とすることが更に好ましい。
（３）ＬＴ層２２ａのカット角が２２．５°以上２７．５°未満の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を１２％以上３２％以下とすることが好ましく、１２％以上３０％以下とすることがより好ましく、１２．５％以上２８％以下とすることが更に好ましい。
（４）ＬＴ層２２ａのカット角が２７．５°以上３５°未満の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を１３％以上３９％以下とすることが好ましく、１５％以上３７．５％以下とすることがより好ましく、１６％以上３６％以下とすることが更に好ましい。
（５）ＬＴ層２２ａのカット角が３５°以上４５°未満の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を２２％以上４４％以下とすることが好ましく、２４％以上４２．５％以下とすることがより好ましく、２５．５％以上４１．５％以下とすることが更に好ましい。
（６）ＬＴ層２２ａのカット角が０４５°以上５０°以下の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を２６．５％以上４９％以下とすることが好ましく、２７．５％以上４７％以下とすることがより好ましく、２８．５％以上４５％以下とすることが更に好ましい。
（１）ＬＴ層２２ａのカット角が０°以上１０°未満の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を１２．５％以上１９．５％以下とすることが好ましく、１２．５％以上１８．５％以下とすることがより好ましく、１２．５％以上１７．５％以下とすることが更に好ましい。
（２）ＬＴ層２２ａのカット角が１０°以上２２．５°未満の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を１２．５％以上２４％以下とすることが好ましく、１２．５％以上２２％以下とすることがより好ましく、１２．５％以上２１％以下とすることが更に好ましい。
（３）ＬＴ層２２ａのカット角が２２．５°以上２７．５°未満の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を１２％以上３２％以下とすることが好ましく、１２％以上３０％以下とすることがより好ましく、１２．５％以上２８％以下とすることが更に好ましい。
（４）ＬＴ層２２ａのカット角が２７．５°以上３５°未満の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を１３％以上３９％以下とすることが好ましく、１５％以上３７．５％以下とすることがより好ましく、１６％以上３６％以下とすることが更に好ましい。
（５）ＬＴ層２２ａのカット角が３５°以上４５°未満の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を２２％以上４４％以下とすることが好ましく、２４％以上４２．５％以下とすることがより好ましく、２５．５％以上４１．５％以下とすることが更に好ましい。
（６）ＬＴ層２２ａのカット角が０４５°以上５０°以下の場合ではＬＴ層２２ａの厚さの割合を２６．５％以上４９％以下とすることが好ましく、２７．５％以上４７％以下とすることがより好ましく、２８．５％以上４５％以下とすることが更に好ましい。
【0074】
なお、実施例２においても、実施例１の変形例１から変形例４の構成としてもよい。
【0075】
実施例１およびその変形例では、圧電層２０は、ＬＮ層２１と、基板１０とＬＮ層２１との間に設けられたＬＴ層２２と、を備える場合を例に示した。実施例２では、圧電層２０ａは、ＬＴ層２２ａと、基板１０とＬＴ層２２ａとの間に設けられたＬＮ層２１ａと、を備える場合を例に示した。しかしながら、これらの場合に限られる訳ではない。第１層と、基板と第１層の間に設けられた第２層と、を備える圧電層を用いる場合、第１層および第２層は、それぞれの層上に櫛型電極が設けられたとした場合において、第１層および第２層のうちの一方の層での共振周波数のＴＣＦが他方の層での共振周波数のＴＣＦより大きく、かつ、一方の層での反共振周波数のＴＣＦが他方の層での反共振周波数のＴＣＦより小さい場合であればよい。
【実施例0076】