【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及saw器件，更具体地说，涉及一种具有高k、高q、低tcf与杂散小的saw谐振结构。
技术介绍
1、声表面波(surface acoustic wave,saw)谐振器是组成saw滤波器的基础元件，随着射频前端市场的不断发展，对滤波器产生了更高的要求标准，这也对saw谐振器提出了更高的设计要求，例如：更高的机电耦合系数(k),更高的品质因子(q)，更小的温度频率系数(tcf)以及更小的杂散响应。然而在这些设计要求中，有一些量是互相制约的，例如：k和q是相互矛盾的两个量，更小的温度频率系数往往伴随着机电耦合系数的降低，在抑制杂散响应的过程中也会由于方法不同而导致q的降低。在目前已有的设计中，往往只实现了其中一个或者两个量，例如机电耦合系数可以高达30％多，然而品质因子却低于1000；又或是品质因子高达3600多，但机电耦合系数又远远小于设计的标准；而在验证机电耦合系数及品质因子达到要求之后，还要提高谐振器的温度稳定性以及抑制杂散响应，这两个过程也会伴随机电耦合系数或是品质因子的降低。
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决以上现有的技术问题，提出了一种具有高k、高q、低tcf与杂散小的saw谐振结构，所述高k是指机电耦合系数≥20％，所述高q是指品质因子≥2000，所述低tcf是指︱tcf︱≤3ppm/℃，所述杂散小是指谐振器的导纳频响曲线平顺光滑。在此结构下，得到了机电耦合系数为21.84％，品质因子在谐振频率点处与反谐振频率处分别为为2257.7、2201.7，tcf＝
2、为了实现上述目的，本专利技术的具体方案如下：
3、所述谐振结构包括：第一基底层、第二基底层、高阻抗层、第一sio2温度补偿层、压电层、金属栅极、第一电极、第二电极、第三电极、第四电极、第五电极、第一汇流条、第二汇流条、第三汇流条、第四汇流条、第二sio2温度补偿层、第三sio2温度补偿层、第一反射栅与第二反射栅；其中所述第一基底层置于第二基底层之上，所述高阻抗层置于第一基底层之上，所述第一sio2温度补偿层置于高阻抗层之上，所述压电层置于第一sio2温度补偿层之上，所述金属栅极置于压电层之上，所述第二sio2温度补偿层与第三sio2温度补偿层置于金属栅极之上。所述金属栅极由第一电极、第二电极、第三电极、第四电极、第一汇流条、第二汇流条、第一反射栅与第二反射栅组成；所述压电层为具有负温度系数压电材料；所述第一电极、第二电极与第一汇流条相连接，所述第三电极、第四电极与第二汇流条相连接；所述第一电极、第二电极、第三电极、第四电极、第一汇流条与第二汇流条共同构成叉指换能器(interdigital transducer,idt)；所述第一反射栅与第二反射栅共同构成反射栅，且相对于所述idt对称设置；所述第五电极、第三汇流条与第四汇流条相连接构成第一反射栅。
4、进一步地，所述第一基底层与第二基底层的共同材料为si，其中第一基底层的高度为1.25*λ，第二基底层的高度为0.25*λ，且第二基底层作为完美匹配层pml，用以吸收锚损，λ为谐振器的周期长度。
5、进一步地，所述高阻抗层用以反射次要模式向下传播的能量，以减少杂散，其材料为polysi，高度为0.125*λ。
6、进一步地，所述第一sio2温度补偿层的高度为a*λ，其中a为第一预设参数，通过调整所述第一预设参数a的大小，可对谐振器的机电耦合系数、品质因子及tcf进行调整，在取得合适的a值之后，可获得较高的的机电耦合系数、品质因子及温度稳定性，可选的，a＝0.095。
7、进一步地，所述压电层的材料为41°y-x切ln，高度为0.1*λ。
8、进一步地，所述金属栅极的材料为al。
9、进一步地，所述第一电极、第二电极、第三电极与第四电极的宽度为0.25*λ，高度为0.025*λ，金属化率为0.5，其中第一电极与第三电极为主电极，两者长度相同，分布间隔为0.5*λ；第二电极与第四电极为赝电极，两者长度相同，分布间隔为0.5*λ；第一、第二电极之间的距离与第三、第四电极之间的距离相同为b，可选的，b＝5um。
10、进一步地，所述第一汇流条与第二汇流条相对于谐振器y方向中线位置对称设置，宽度为1.5*λ，两汇流条之间的距离为d，可选的，d＝140um。
11、进一步地，所述第一汇流条与第一电极、第二电极相连接构成终端，设置为1v；所述第二汇流条与第三电极、第四电极相连接构成接地端。
12、进一步地，所述反射栅为不变迹短路反射栅，用以在所述idt两侧形成布拉格反射层，将所述idt两侧逸出的能量反射回idt中，以抑制saw谐振器的杂散响应及提高saw谐振器的品质因子，其中所述不变迹反射栅由第一反射栅与第二反射栅组成，且第一反射栅与第二反射栅相对于所述idt对称设置，所述第一反射栅由所述第五电极、第三汇流条与第四汇流条相连接构成，且第五电极在第一反射栅中呈周期性分布，周期大小为1/2*λ，第五电极的电极宽度为0.25*λ，电极长度为d，高度为0.025*λ，其电极的数目为n，可选的，n＝80；所述第三汇流条与第四汇流条相对于谐振器y方向中线位置对称设置，宽度为1.5*λ，两汇流条之间的距离为d。
13、进一步地，所述idt为变迹idt，用以抑制saw谐振器的杂散响应，对所述第一电极的长度进行变迹，其变迹轨迹采用余弦窗函数计算得到：li＝(0.54-0.46*cos(2*pi()*(i-1)/(n-1)))*c+d-e-b-c，其中li为沿着x轴方向的第i根第一电极的长度；i为沿着x轴方向的第i根第一电极；n为所述第一电极的数目，可选的n＝89；c为第二预设参数，调整所述第二预设参数c的大小，在选择合适的c时，可对谐振器的杂散进行抑制，可选的，c＝45um；e为所述赝电极的最短长度，在所述变迹idt中添加赝电极，可改善saw谐振器的导纳频响，可选的，e＝2um。
14、进一步地，所述第二电极的长度为：pi＝d-b-li，其中pi为沿着x轴方向的第i根第二电极的长度。
15、进一步地，所述变迹idt与不变迹短路反射栅之间的距离为0.25*λ。
16、进一步地，所述第二sio2温度补偿层位于所述变迹idt之上，其高度为0.025*λ，且第二sio2温度补偿层为变迹层，其变迹轨迹及其形状大小与所述变迹idt的变迹轨迹及形状大小相同，用以抑制saw谐振器中的杂散响应及提高saw谐振器的品质因子及温度稳定性。
17、进一步地，所述第三sio2温度补偿层位于所述不变迹短路反射栅之上，其高度为0.025*λ，且第三sio2温度补偿层为不变迹层，其轨迹及其形状大小与所述不变迹短路反射栅的轨迹及形状大小相同，用以抑制saw谐振器的杂散响应及提高saw谐振器的品质因子。
18、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点与有益效果：
19、saw谐振器是组成滤波器的基础元器件，谐振器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有高K、高Q、低TCF与杂散小的SAW谐振结构，其特征在于，包含以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种具有高K、高Q、低TCF与杂散小的SAW谐振结构，其特征在于，所述压电层为具有负温度系数的压电材料。
3.根据权利要求2所述的一种具有高K、高Q、低TCF与杂散小的SAW谐振结构，其特征在于，所述具有负温度系数的压电材料包括41°Y-X切铌酸锂。
4.根据权利要求1所述的一种具有高K、高Q、低TCF与杂散小的SAW谐振结构，其特征在于，所述金属栅极由IDT与反射栅组成。
5.根据权利要求4所述的一种具有高K、高Q、低TCF与杂散小的SAW谐振结构，其特征在于，所述IDT与反射栅的材料包括Al。
6.根据权利要求4所述的一种具有高K、高Q、低TCF与杂散小的SAW谐振结构，其特征在于，所述IDT为变迹IDT，其变迹轨迹由窗函数控制；所述反射栅为不变迹短路反射栅。
7.根据权利要求1所述的一种具有高K、高Q、低TCF与杂散小的SAW谐振结构，其特征在于，所述基底层的材料包括Si。
8.根据
9.根据权利要求6所述的一种具有高K、高Q、低TCF与杂散小的SAW谐振结构，其特征在于，所述第二SiO2温度补偿层为变迹层，放置在所述变迹IDT之上，其变迹轨迹与所述变迹IDT的变迹轨迹相同；所述第三SiO2温度补偿层为不变迹层，置于所述不变迹反射栅之上，其轨迹与所述不变迹反射栅的轨迹相同。
...【技术特征摘要】
1.一种具有高k、高q、低tcf与杂散小的saw谐振结构，其特征在于，包含以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种具有高k、高q、低tcf与杂散小的saw谐振结构，其特征在于，所述压电层为具有负温度系数的压电材料。
3.根据权利要求2所述的一种具有高k、高q、低tcf与杂散小的saw谐振结构，其特征在于，所述具有负温度系数的压电材料包括41°y-x切铌酸锂。
4.根据权利要求1所述的一种具有高k、高q、低tcf与杂散小的saw谐振结构，其特征在于，所述金属栅极由idt与反射栅组成。
5.根据权利要求4所述的一种具有高k、高q、低tcf与杂散小的saw谐振结构，其特征在于，所述idt与反射栅的材料包括al。
6.根据权利要求4所述的一种具有高k...
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