【技术实现步骤摘要】
一种高品质因数的薄膜体声波谐振器的优选结构
本专利技术涉及一种薄膜体声波器件,特别是一种高品质因数的薄膜体声波谐振器的优选结构。
技术介绍
随着无线通信技术及智能手机的发展,射频前端对元器件性能指标、集成度的要求越来越高。基于薄膜体声波器件的射频前端滤波器、双工器、多工器因其具有小体积、低插损、快速滚降、低功耗等优点,已被广泛使用于智能手机、通信终端、以及通信基站中,并将于未来应用于车联网、工业控制等物联网终端的通信设备中。此外,基于薄膜体声波器件的振荡器在高速串行数据设备如SATA硬盘驱动器、USB3.0标准PC外设、C-type接口、光线收发器等中极具应用价值。典型的薄膜体声波谐振器包括位于衬底上方的声回弹层、位于声回弹层上方的底电极层、位于底电极层上方的压电层,以及位于压电层上方的顶电极层。声回弹层的两种常见构形分别是,空气腔结构或者由高声阻抗层和低声阻抗层交叠而成的多层复合结构。惯用的空气腔结构的形成方法是,先沉积一层牺牲层材料,当器件其它各层加工完成后,对牺牲层材料进行释放,留下的空间即可形成空腔。当在薄膜体声波谐振器的上、下电极施加交变电压时,压电层薄膜在外电场作用下会发生纵向形变,产生纵向传播和振动的体声波。该体声波会在薄膜体声波谐振器的上、下表面被回弹回来,形成压电层体内的驻波,从而产生谐振。该声波谐振经由压电层薄膜的压电效应,会在上、下电极层之间形成可测量的电信号,即体声波谐振器的谐振电信号。该信号包含谐振频率、振幅、相位等信息。此外,为了提升薄膜体声波谐振器的表面抗氧化、功率耐受、 ...
【技术保护点】
1.一种高品质因数的薄膜体声波谐振器的优选结构,包括上表面带有凹槽2的衬底1、位于衬底(1)上方的底电极层(3)、压电层(4),其特征在于,还包括带有异形空气桥结构(12)的顶电极层(5),所述异形空气桥结构(12)内设有可起到对横向声波回弹作用并提升薄膜体声波谐振器品质因数的声回弹结构(7);所述异形空气桥结构(12)的一个方向的边界位于所述凹槽(2)以内,另一个方向的边界延伸到凹槽(2)的边界以外;所述声回弹结构(7)与异形空气桥结构(12)紧贴,形成水平传播方向的声阻抗不匹配界面;所述声回弹结构(7)的材质为SiC与钙钛矿组合的薄膜介质或SiN与钙钛矿组合的薄膜介质;其中,所述异形空气桥结构(12)是指其桥腔支撑结构的内侧面设有凹槽(9)并在相向对称的外侧面设有与凹槽(9)尺寸相等的凸起;所述声回弹结构(7)与异形空气桥结构(12)紧贴是指,所述声回弹结构(7)为与异形空气桥结构(12)的桥腔相向的凸形多面体并以卧式设置在异形空气桥结构(12)的桥腔上方区域,所述声回弹结构(7)的顶端面嵌入并与异形空气桥结构(12)的桥腔仰顶面凹槽(8)紧贴,所述声回弹结构(7)的底端面与异形空 ...
【技术特征摘要】
1.一种高品质因数的薄膜体声波谐振器的优选结构,包括上表面带有凹槽2的衬底1、位于衬底(1)上方的底电极层(3)、压电层(4),其特征在于,还包括带有异形空气桥结构(12)的顶电极层(5),所述异形空气桥结构(12)内设有可起到对横向声波回弹作用并提升薄膜体声波谐振器品质因数的声回弹结构(7);所述异形空气桥结构(12)的一个方向的边界位于所述凹槽(2)以内,另一个方向的边界延伸到凹槽(2)的边界以外;所述声回弹结构(7)与异形空气桥结构(12)紧贴,形成水平传播方向的声阻抗不匹配界面;所述声回弹结构(7)的材质为SiC与钙钛矿组合的薄膜介质或SiN与钙钛矿组合的薄膜介质;其中,所述异形空气桥结构(12)是指其桥腔支撑结构的内侧面设有凹槽(9)并在相向对称的外侧面设有与凹槽(9)尺寸相等的凸起;所述声回弹结构(7)与异形空气桥结构(12)紧贴是指,所述声回弹结构(7)为与异形空气桥结构(12)的桥腔相向的凸形多面体并以卧式设置在异形空气桥结构(12)的桥腔上方区域,所述声回弹结构(7)的顶端面嵌入并与异形空气桥结构(12)的桥腔仰顶面凹槽(8)紧贴,所述声回弹结构(7)的底端面与异形空气桥结构(12)的桥腔下方区域悬空结构之间留有空气间隙(11),所述声回弹结构(7)的左侧面和右侧面分别嵌入并与异形空气桥结构(12)的桥腔支撑结构相邻的内侧面的凹槽(9)紧贴。
2.一种高品质因数的薄膜体声波谐振器的优选结构,包括上表面带有凹槽(2)的衬底(1)、位于衬底(1)上方的底电极层(3)、压电层(4)、带有空气桥结构(6)的顶电极层(5),其特征在于,所述空气桥结构(6)内设有可起到对横向声波回弹作用并提升薄膜体声波谐振器品质因数的声回弹结构(7);所述空气桥结构(6)的一个方向的边界位于所述凹槽(2)以内,另一个方向的边界延伸到凹槽(2)的边界以外;所述声回弹结构(7)与空气桥结构(6)紧贴,形成水平传播方向的声阻抗不匹配界面;所述声回弹结构(7)的材质为SiC与钙钛矿组合的薄膜介质或SiN与钙钛矿组合的薄膜介质;其中,所述声回弹结构(7)与空气桥结构(6)紧贴是指,所述声回弹结构(7)为...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵洪元,朱健,
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第五十五研究所,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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