Mikroakustisches Bauelement mit verbesserter

Temperaturkompensation

Die Eigenschaften von mit akustischen Wellen arbeitenden Bauelementen wie z.B. von SAW-Bauelementen (SAW = surface acoustic wave) oder BAW Bauelementen (BAW = bulk acoustic wave) zeigen in der Regel eine Abhängigkeit von der

Temperatur. So liegt beispielsweise der Temperaturkoeffizient der Mittenfrequenz (TCF) von SAW Bauelementen auf der Basis von Lithiumtantalat (LT 42°rot xy) typisch bei z.B. -40 ppm/K. Unterschiedliche Substrate zeigen dabei

unterschiedliche Temperaturkoeffizienten .

Die thermische Ausdehnung dieser Materialien hat auch eine Senkung der Dichte p zur Folge und über die Beziehung

v = V(c/ p )

einen direkten Einfluss auf die Wellengeschwindigkeit v.

Dadurch kompensiert sich die durch die thermische Ausdehnung erhöhte Lauflänge für die Welle. Wesentlichen Einfluss auf die Frequenz hat aber vor allem die Tatsache, dass sich mit der Temperatur auch die Steifigkeit c ändert, die in den meisten Materialien und so auch im piezoeolektrischen

Material mit ansteigender Temperatur abnimmt. Weiterhin sind auch der Piezotensor und die Permittivität des Substrats temperaturabhängig und tragen somit zum Temperaturkoeffizienten bei. Auch die Steifigkeitsänderung der

Elektrodenmaterialeien bleibt nicht ohne Einfluss auf den TCF.

Als Problem ergibt sich daraus, dass Fertigungstoleranzen bei mit akustischen Wellen arbeitenden Bauteilen enger werden, um zum Beispiel die Bandbreiten von Filtern um die

temperaturabhängigen Schwankungen zu erhöhen. Bei eng

benachbarten Frequenzbändern erschwert dies die Selektivität bzw. führt bei der Produktion zu einem höheren Anteil an Bauteilen, die die erforderlichen Spezifikationen nicht mehr einhalten. Andere Spezifikationen können ohne Maßnahmen zur Kompensation des TCF nicht mehr erfüllt werden.

In dem US Patent 7,589,452 B2 wird ein mit akustischen Wellen arbeitendes Bauelement vorgeschlagen, welches verschiedene

Maßnahmen zur Absenkung des Temperaturgangs (TK Kompensation) insbesondere der Resonanzfrequenz kombiniert. Das Bauelement weist auf der Substratoberseite elektrisch leitende Bau ^¬ elementstrukturen und auf der Unterseite eine

Kompensationsschicht auf, die mechanisch fest so mit dem Substrat verbunden ist, dass eine mechanische Verspannung entsteht, oder sich bei Temperaturänderung aufbaut.

Als weitere Maßnahme ist über den Bauelementstrukturen eine Si0 ₂ -Schicht angeordnet, die einen positiven

Temperaturkoeffizient ihrer thermoelastischen Eigenschaften aufweist, der den negativen Temperaturkoeffizienten der meisten Substratmaterialien wie z.B. LT oder LN

(Lithiumniobat ) kompensiert.

Nachteilig an dieser Lösung ist, dass die erforderliche

Reflektivität der Elektroden nur mit schweren Elektroden erhalten wird. Dies ist insbesondere für SAW Bauelemente unbefriedigend und für einige Anwendungen unzureichend.

Nachteilig bei der Temperaturkompensation mit S1O ₂ ist weiterhin, dass dessen Temperaturkompensationseigenschaft beschränkt ist und durch den Einsatz von S1O ₂ ein Verlust an elektromechanischer Kopplung und Bandbreite, eine erhöhte Dämpfung als auch das Auftreten ungewünschter Störmoden in Kauf genommen werden muss. Dies beschränkt die effektiv erreichbare TK-Kompensation .

Auch andere Schichten mit positivem Temperaturkoeffizienten wie z.B. GeÜ ₂ und Fluor- oder Bor-dotiertes S1O ₂ wurden bereits zur Kompensation der temperaturabhängigen

Eigenschaften vorgeschlagen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, neue Möglichkeiten bzw. neue Materialien zur Kompensation des Temperaturkoeffizienten anzugeben, mit der sowohl die Kompensation verbessert wird, als auch die damit verbundenen Nachteile reduziert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Bauelement den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte

Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmen .

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass unter den Materialien mit einem negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten viele Materialen aufgefunden werden können, die einen positiven Temperaturkoeffizienten ihrer thermomechanischen Eigenschaften aufweisen. Solche Materialien können zur Kompensation eines negativen Temperaturkoeffizienten der thermomechanischen Eigenschaften eingesetzt werden, wie es in der Regel bei piezoelektrischen Materialien auftritt .

Es wird vorgeschlagen, auf einem mit akustischen Wellen arbeitenden Bauelement eine Kompensationsschicht

aufzubringen, die ein dielektrisches Material auf der Basis einer chemischen Verbindung mindestens zweier Elemente umfasst, welche einen negativen thermischen Ausdehnungs ^¬ koeffizienten aufweist. Gemäß einer Ausführung ist die chemische Verbindung eine anorganische Übergangsmetallverbindung oder eine

Seltenerdverbindung. Aber es sind auch Verbindungen anderer Substanzklassen geeignet. Ein solches Bauelement umfasst zumindest eine Schicht eines piezoelektrischen Materials mit einem Elektrodenpaar zur Anregung von akustischen Wellen in dem piezoelektrischen Material. Die Kompensationsschicht ist auf diesem Bauelement so angeordnet, dass sich in der Kompensationsschicht

zumindest ein Teil der Energie der akustischen Welle

befindet. Dies erfordert eine relative Nähe zur

piezoelektrischen Schicht, in der die akustische Welle primär erzeugt wird. Materialien mit negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten die z.B. aus der Klasse dielektrischer

anorganischer Übergangs-metall und Seltenerdverbindungen ausgewählt sind, zeigen überraschenderweise einen hohen positiven Temperaturkoeffizienten ihres E-Moduls, also eine Steifigkeitserhöhung mit zunehmender Temperatur, die größer ist als die besten bisher bekannten Materialien wie

beispielsweise das für diesen Zweck bislang eingesetzte Si02- Mit dieser hohen Steifigkeitsänderung beziehungsweise dem dazugehörigen positiven Temperaturkoeffizienten des E-Moduls gelingt es, eine effektivere Kompensationsschicht zu

realisieren . Damit ist es weiterhin möglich, Temperaturkoeffizienten der Frequenz vollständig zu kompensieren und noch dazu mit einer Kompensationsschicht einer geringeren Dicke als die bisher bekannten Materialien. Mit einer dünneren Kompensations- schicht werden dabei gleichzeitig die Probleme der bisherigen bekannten Kompensationsschichten reduziert. Insbesondere werden die nachteiligen Effekte wie die Reduktion der

piezoelektrischen Kopplung und der mit der Kompensationsschicht in Kauf zu nehmenden akustischen Dämpfung geringer.

Ein weiterer Vorteil der aufgefundenen Verbindungsklasse besteht darin, dass sich die Verbindungen in der Regel mit herkömmlichen aus der Halbleitertechnik bekannten

Abscheideverfahren in kontrollierter Weise aufbringen lassen. Damit sind sie auch verfahrenstechnisch gut geeignet, um auf einem mit akustischen Wellen arbeitenden Bauelement

aufgebracht zu werden.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Kompensations- schicht direkt auf der Schicht des piezoelektrischen

Materials aufgebracht. Elektroden und Kompensationsschicht können auf der gleichen Seite der piezoelektrischen Schicht angeordnet sein. Möglich ist es jedoch auch, die

Kompensationsschicht unterhalb der piezoelektrischen Schicht und die Elektroden oberhalb der piezoelektrischen Schicht anzuordnen. Weiterhin ist es möglich, die Elektroden zwischen piezoelektrischer Schicht und Kompensationsschicht

vorzusehen. Eine weitere prinzipiell mögliche Variante besteht darin, die Elektroden auf der Kompensationsschicht aufzubringen, die wiederum auf der piezoelektrischen Schicht abgeschieden ist. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Kompensationsschicht als Seltenerdverbindung mit

negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten ein Glas, das auf Scandiumtrifluorid SCF ₃ basiert. Dieses Material ist ausreichend hart, mechanisch stabil und lässt sich sehr gut abscheiden .

Ein besonders hoher positiver Temperaturkoeffizient des E- Moduls lässt sich mit einem Yttrium-dotierten

Scandiumtrifluorid der Formel SC(i- _X )Y _x F ₃ erzielen, wobei der durch den Koeffizienten x ausgedrückte Yttriumanteil -S 0,25 eingestellt ist, so dass die Beziehung 0 < x -S 0,25 gilt.

Der Yttriumgehalt dieser Verbindung ist durch die Löslichkeit von Yttriumtrifluorid in dem Scandiumtrifluorid begrenzt und kann theoretisch auch höher sein, wenn es gelingt

entsprechende Materialien herzustellen.

Besonders positive und vorteilhafte Eigenschaften zeigt ein Yttrium-dotiertes Scandiumtrifluorid mit einem Yttriumanteil von ca. 20 %, bei dem also gilt: x = 0,2. Dieses Material zeigt in Reinform einen Temperaturkoeffizienten des E-Moduls von ca. 1500 ppm/K. Dieser Temperaturkoeffizienten ist mehr als fünfmal so hoch wie der von undotiertem S1O ₂ , welches bei heutigen Bauelementen als Kompensationsschicht Anwendung findet. Im Vergleich zu dem bisher nur vorgeschlagenen aber überhaupt noch nicht eingesetzten fluordotiertem S1O ₂ liegt der Temperaturkoeffizient des vorgeschlagenen Yttriumdotierten Scandiumtrifluorids mehr als doppelt so hoch. Für eine daraus hergestellte Kompensationsschicht bedeutet dies, dass der gleiche Kompensationseffekt mit einer nur halb so hohen Schichtdicke erreicht wird, als dies bisher bei bekannten Kompensationsmaterialien der Fall war. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kompensationsschicht einen Temperaturkoeffizienten der thermoelastischen Eigenschaften von > 700 ppm/K auf. Diese Werte werden von verschiedenen der genannten Materialien mit negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten erreicht.

Mit den vorgeschlagenen Verbindungen können auch

Kompensationsschichten mit einem Temperaturkoeffizienten der thermoelastischen Eigenschaften von > 1000 ppm/K erhalten werden .

Das genannte Material kann dabei in fester Reinform, in dotierter Form, als Mischverbindung zusammen mit anderen Oxiden, Halogeniden oder anderen kristallinen Verbindungen vorliegen oder es kann in fester Form in eine kristalline Matrix oder vorzugsweise eben in ein Glas eingebettet sein. Es ist möglich, dass eine Kompensationsschicht, die das Material mit negativem Ausdehnungskoeffizienten nicht in Reinform erhält, einen geringeren Kompensationseffekt erzielt als eine Kompensationsschicht, die ausschließlich aus dem genannten Material besteht. Es ist aber auch möglich, dass eine geschichtete Mischung oder eine geschichtete Dotierung den gewünschten Effekt sogar erhöht. Mischungen mit anderen Substanzen oder eine Einbettung in eine Matrix können in den Fällen von Vorteil sein, in denen die Modifikation des

Materials nicht direkt zur Schichtabscheidung geeignet ist, bzw. wenn so erzeugte Schichten mechanisch und strukturell zum Verbleib auf dem Bauelement ungeeignet sind.

Der Begriff Schichtbildung bezieht sich dabei auf eine für ein Bauelement geeignete Schicht einer ausreichenden Härte und einer geeigneten physikalischen Konsistenz. In einer Ausführungsform ist das Bauelement als SAW- Bauelement, also als ein mit akustischen Oberflächenwellen arbeitendes Bauelement ausgebildet. Es weist zumindest einen interdigitalen Wandler auf der piezoelektrischen Schicht auf. Auf der piezoelektrischen Schicht und über dem interdigitalen Wandler ist eine Kompensationsschicht abgeschieden, die

Scandiumtrifluorid SCF ₃ enthält, entweder dotiert (z. B. mit YF ₃ ) , als Mischkristall mit anderen Oxiden oder Halogeniden oder eingebettet in eine kristalline Matrix oder in ein Glas. Die Kompensationsschicht ist bezüglich der Auswahl des kompensierenden Materials und bezüglich dessen Anteil in der Kompensationsschicht so ausgebildet, dass der Temperatur ^¬ koeffizient der Mittenfrequenz, also der für das SAW- Bauelement maßgebliche temperaturabhängige Wert bereits bei einer relativen Schichtdicke von 5 - 15 % vollständig

kompensiert ist. Die relative Schichtdicke bezieht sich dabei auf die Wellenlänge einer in diesem Material ausbreitungs ^¬ fähigen akustischen Welle und gibt die Schichtdicke in

Prozent der Wellenlänge an.

Es gibt auch Problemstellungen, die eine Überkompensation des TK erfordern, so dass auch eine höhere Schichtdicke der

Kompensationsschicht eingestellt werden kann. Die relative Schichtdicke bezieht sich dabei auf das Verhältnis der

Schichtdicke zur Wellenlänge der im Material ausbreitungs ^¬ fähigen akustischen Welle bei Mittenfrequenz des Bauelements. Die Schichtdicke einer solchen erfindungsgemäßen

Kompensationsschicht ist geringer als die herkömmlicher

Kompensationsschichten. Dennoch kann eine vollständige

Kompensation des Temperaturkoeffizienten der Mittenfrequenz erreicht werden. Das Bauelement kann auch als BAW Bauelement ausgebildet sein, wobei beide möglichen Ausführungen als SMR (solidly mounted resonator) oder auf der Basis von über Membranen angeordneten Resonatoren möglich sind. Weiter kann das Bauelement als GBAW Bauelement (mit geführten Volumenwellen arbeitendes

Bauelement) ausgebildet sein.

Die Bauelemente können ein Elektrodenmaterial aufweisen, das eines oder mehrere aus bekannten Metallen und Legierungen, Halbleitern sowie aus leitfähigen Boriden, Nitriden, Carbiden und Mischverbindungen umfasst.

Die erfindungsgemäßen Bauelemente können für die verschiedensten Anwendungen vorgesehen bzw. ausgelegt werden. Möglich ist beispielsweise eine Verwendung der erfindungsgemäßen Bauelemente als Resonator, DMS Filter oder Laddertypefilter .

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Kompensationsschicht ein Material aus oxidischen Netzwerkbildnern. Diese speziellen Netzwerkbildner zeigen einen negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, welcher meist auch mit einem anormalen Druckverhalten („pressure softening") einhergeht. Derartige Verbindungen zeigen auch ein anormales thermo- mechanisches Verhalten, das auch mit einem positiven

Temperaturkoeffizienten der Steifigkeit c und des E-Moduls einhergeht .

Bekannt für ihr besonders stark anormales thermomechanisches Verhalten und ihren positiven Temperaturkoeffizienten der Steifigkeit c und des E-Moduls sind insbesondere die iso ^¬ strukturellen Wolframate ZrW2Ü8 und HfW20s. Für ZrW2Ü8 wurde bereits dessen anormales thermomechanisches Verhalten der elastischen Konstanten nachgewiesen. Weitere Beispiele für oxidische Netzwerkbildner mit negativem thermischen Ausdehnungskoeffizienten sind Z rMo20s , HfMo20s , S CW3O12 , AIW3O12 , Zr (W0 ₄ ) (P0 ₄ ) 2 .

Auch aus anderen Substanzklassen sind Materialien mit negativem thermischen Ausdehnungskoeffizienten bekannt, wie etwa viele Zeolithe oder B2O ₃ . Nichtoxidische Netzwerkbildner bzw. Glasbildner, die

vergleichbare Eigenschaften wie oben genannt aufweisen, sind fluorbasierte Verbindungen S cF ₃ -BaF2 ^~ YF ₃ , S cF ₃ -BaF2 ^~ Z nF2 , S CF ₃ - BaF ₂ -InF ₃ , ScF ₃ -MgF ₂ , YbF ₃ -ScF ₃ , LuF ₃ -ScF ₃ , Zn(CN) ₂ und BeF ₂ sowie einige Cyanide wie z.B. Zn(CN) 2 - Alle diese

Verbindungen weisen negative Temperaturkoeffizienten der thermischen Ausdehnung aus und sind daher prinzipiell auch zur Verwendung in Kompensationsschichten auf mit akustischen Wellen arbeitenden Bauelementen geeignet. Im Gegensatz dazu zeigen typische Glasbildner wie S 1 O2 , GeÜ2 , B2O ₃ usw. ein PTE Verhalten (positive thermal expansion) , wenn auch ein

geringes .

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs ^¬ beispielen und der dazugehörigen Figuren näher erläutert. Die Figuren sind nur schematisch ausgeführt und dienen allein dem besseren Verständnis der Erfindung. Die Figuren sind daher insbesondere nicht maßstabsgetreu, da einzelne Teile

vergrößert oder verkleinert dargestellt sein können.

Dementsprechend sind den Figuren weder relative noch absolute Maßangaben zu entnehmen.

Figuren 1 und 2 zeigen im schematischen Querschnitt jeweils ein SAW-Bauelement mit Kompensationsschicht in

unterschiedlicher Anordnung, Figur 3 zeigt ein BAW-Bauelement mit Kompensationsschicht,

Figur 4 zeigt ein GBAW-Bauelement mit Kompensationsschicht,

Figur 5 zeigt ein weiteres BAW-Bauelement, Figur 6 zeigt ein SAW-Bauelement ,

Figuren 7a und 7b zeigen jeweils ein SAW-Bauelement mit strukturierter KompensationsSchicht ,

Figuren 8a bis 8c zeigen SAW oder GBAW-Bauelemente, die eine oder mehrere zusätzliche dielektrische Schichten DS

aufweisen,

Figur 9 zeigt den Verlauf des E-Moduls über die Temperatur im System SC(i- _X )Y _x F3 mit unterschiedlichem Yttriumgehalten x. Figur 1 zeigt die einfachste Ausführungsform eines mit einer Kompensationsschicht KS versehenen SAW-Bauelements . Auf einem Substrat, welches zumindest eine dünne piezoelektrische

Schicht umfasst, ist eine erste Elektrodenschicht ELI

angeordnet, die in Form von kammartig ineinander geschobener Kammelektroden ausgebildet sind. Das Substrat SU besteht insbesondere aus Lithiumtantalat mit einem für die SAW- Erzeugung und Ausbreitung geeigneten Schnitt. LT42 weist beispielsweise einen Temperaturkoeffizienten der elastischen Eigenschaften in x-Richtung von circa -40 ppm auf. Um diesen zu kompensieren, ist über der Elektrodenschicht ELI die

Kompensationsschicht KS in einer geeigneten Dicke angeordnet, die entsprechend den gewünschten Kompensationsgrad in der Dicke bemessen wird. Figur 2 zeigt ein ähnliches Bauelement, bei dem die

Kompensationsschicht KS jedoch auf einer Oberfläche des

Substrats aufgebracht ist, die der mit der Elektrodenschicht versehenen Oberfläche gegenüberliegt. Wird die Dicke der piezoelektrischen Schicht geeignet dünn gewählt, so kann auch mit dieser Anordnung eine gute Kompensation des Temperaturkoeffizienten der Frequenz erreicht werden. Figur 3 zeigt ein mit akustischen Volumenwellen arbeitendes

Bauelement (BAW-Bauelement ) bei dem eine Kompensationsschicht KS direkt auf ein piezoelektrisches Substrat SU aufgebracht ist. Auf diese freiliegende Oberfläche des Substrats SU ist eine erste Elektrodenschicht ELI und auf die freiliegende Oberfläche der Kompensationsschicht KS ist eine zweite

Elektrodenschicht EL2 angeordnet. Die Dicke von Kompen ^¬ sationsschicht KS und Substrat SU zusammen bestimmen die Wellenlänge des BAW-Bauelements , so dass bei einer gegebenen Wellenlänge eine dickere Kompensationsschicht KS ein dünneres Substrat SU zur Folge hat, um die gleiche Resonanzfrequenz im BAW-Bauelement einzustellen.

Figur 4 zeigt eine weitere Gattung von mit akustischen Wellen arbeitenden Bauelementen, nämlich ein mit geführten

akustischen Wellen arbeitendes Bauelement, ein sogenanntes

GBAW-Bauelement . Bei diesem sind auf einem piezoelektrischen Substrat SU wieder Elektroden in einer insbesondere

strukturierten ersten Elektrodenschicht ELI angeordnet.

Darüber ist die Kompensationsschicht KS in einer gewünschten Schichtdicke angeordnet.

Den Abschluss des Bauelements bildet eine über der

Kompensationsschicht KS aufgebrachte Mantelschicht ML, die eine höhere Geschwindigkeit v(ML) der akustischen Welle aufweist als die Kompensationsschicht v(KS):

v (ML) > v (KS) .

Die Geschwindigkeit wiederum lässt sich gemäß

v = V(c/ p )

über die Dichte p oder die Steifigkeit c der verwendeten Materialien entsprechend einstellen. Dadurch ist gesichert, dass die Führung der akustischen Welle überwiegend innerhalb von Substrat und Kompensationsschicht stattfindet. Darüber hinaus ist die Dicke der Mantelschicht so hoch bemessen, dass an der von der Piezoschicht bzw. der von der Kompensations ^¬ schicht weg weisenden Oberfläche der Mantelschicht praktisch keine akustische Bewegung bzw. Schwingung auftreten kann. Figur 5 zeigt ein BAW-Bauelement mit einer ersten

Elektrodenschicht ELI, einer piezoelektrischen Schicht SU und einer zweiten Elektrodenschicht EL2, bei der die

Kompensationsschicht KS außen auf eine der beiden

Elektrodenschichten ELI, EL 2 aufgebracht ist.

Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, die

Kompensationsschicht KS irgendwo zwischen der ersten

Elektrodenschicht ELI und der zweiten Elektrodenschicht EL2 anzuordnen. Als weitere Möglichkeit können mehrere

Kompensationsschichten KS unterschiedlicher Dicke verwendet werden. BAW Bauelemente mit einer oder mehreren solcher

Kompensationsschichten können als SMR (solidly mounted resonator) direkt auf dem Substrat aufsitzend oder in

Membranausführung ausgebildet sein.

Figur 6 zeigt ein weiteres GBAW-Bauelement , bei dem die

Kompensationsschicht zwischen dem piezoelektrischen Substrat und der ersten Elektrodenschicht ELI angeordnet ist. Oberhalb der Elektrodenschicht ELI kann - wie in Figur 6 dargestellt - auch eine Mantelschicht ML angeordnet sein.

Figuren 7a und 7b zeigen Möglichkeiten, wie die akustischen Eigenschaften eines mit einer Kompensationsschicht KS

versehenen SAW-Bauelements weiter verbessert werden können. Die durch den geringen akustischen Impedanzunterschied zwischen Elektroden und Kompensationsschichtmaterial

verminderte Reflektivität der Elektroden wird durch eine zusätzliche, durch Strukturierung der Kompensationsschicht KS geschaffene Reflexion wiederhergestellt. Zu diesem Zweck werden parallel zu den Elektrodenfingern Vertiefungen (Figur 7a) bzw. Verdickungen (Figur 7b) in die Oberfläche der

Kompensationsschicht KS eingebracht, die Reflexionsstellen für die akustische Welle bilden und die im selben Raster wie die Elektrodenfinger angeordnet sind und daher die

Reflektivität der an den Elektrodenfingern verstärken.

In Verbindung mit der Erfindung sind auch zusätzliche

dielektrische Schichten DS zwischen Piezokristall/

Piezoschicht und Elektroden oder oberhalb der Kompensations ^¬ schicht möglich. Figuren 8a bis 8c zeigen solche beispiel ^¬ haften Ausführungen. So ist in Figur 8a eine dielektrische Schicht DS zwischen erster Elektrodenschicht ELI und

Kompensationsschicht KS angeordnet. In Figur 8b ist eine dielektrische Schicht DS über der Mantelschicht ML

angeordnet. Figur 8c zeigt eine Ausführung, die gleichzeitig zwei dielektrische Schichten DS1 und DS2 aufweist, wie sie einzeln bereits in den Figuren 8a und 8b dargestellt sind. Figur 9 zeigt den Verlauf des E-Moduls in Abhängigkeit von der Temperatur im System SC ₍ i- _X )Y _x F3 für verschiedene Parameter x entsprechend einem Yttriumanteil zwischen 0 und 25 %. Es zeigt sich, dass für einen Yttriumgehalt von 20 % (x = 0,2) der stärkste Anstieg des E-Moduls im Temperaturbereich von 300 - 500 K ergibt, so dass dieses Material den höchsten positiven Temperaturkoeffizienten des E-Moduls aufweist und bestens für die Verwendung in einer Kompensationsschicht in einem mit akustischen Wellen arbeitenden Bauelement geeignet ist. Dabei zeigt das reine Scandiumtrifluorid zwar einen negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, aber nur einen gegen Null gehenden Temperaturkoeffizienten des E- Moduls .

Aus der Grafik, beziehungsweise den zugrundeliegenden

Versuchen ergibt sich für das gemischte Scandium-Yttrium- Trifluorid mit einem Yttriumanteil zwischen 20 und 25 ~6 ein Temperaturkoeffizient der Mittenfrequenz von circa 1500 ppm/K. Fluordotiertes S1O ₂ dagegen zeigt einen Koeffizienten < 700 ppm/K während undotiertes S1O ₂ einen Temperatur ^¬ koeffizienten < 300 ppm/K aufweist. Im Vergleich zu heute gebräuchlichen Kompensationsschichten aus undotiertem S1O ₂ ergibt sich damit eine Verbesserung der Kompensation um den Faktor 5.

Die Materialeigenschaften insbesondere des gemischten

Scandium-Yttrium-Trifluorids , wie zum Beispiel Steifigkeit, bewegen sich in einem vergleichbaren Rahmen wie die bislang verwendeten Si0 ₂ -Schichten . Bei etwas höherer Dichte als das S1O ₂ lässt sich erwarten, dass auch die übrigen Bauelement ^¬ eigenschaften durch die neue Kompensationsschicht nicht nachteilig beeinflusst werden. Da wegen der besseren

Kompensation nur eine niedrigere Schichtdicke der

Kompensationsschicht erforderlich ist, lässt sich vielmehr eine wesentliche Verbesserung der akustischen Eigenschaften erwarten . Die Erfindung ist nicht auf die in den Ausführungsbeispielen näher beschriebenen Ausführungen beschränkt, die nur beispielhafte Ausführungen von mit akustischen Wellen

arbeitenden Bauelementen mit einer Kompensationsschicht angeben. Prinzipiell sind auch Bauelemente denkbar, die mehr als eine Kompensationsschicht aufweisen, oder auch Bau ^¬ elemente, die noch andere Mittel zur Reduzierung des

Temperaturkoeffizienten der Mittenfrequenz aufweisen, insbesondere Verspannungsschichten .