【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及谐振器，特别涉及一种声波谐振器及其制备方法、通信器件。
技术介绍
1、随着无线通信技术的发展，低损耗、大带宽、可调谐以及温度稳定性已经成为通讯行业的普遍追求目标。然而，不论是基于压电异质衬底的声表面波(surface acoust i cwave，saw)谐振器，还是基于氮化铝或掺钪氮化铝薄膜的体声波(bu l k acoust ic wave,baw)谐振器都无法满足5g频段中n77频段的频率或带宽需求。纵向电场激发的声波模式则在声速和机电耦合系数方面均表现出巨大的潜力。
2、现有技术中的声波谐振器一种是通过对衬底进行背部刻蚀以形成悬浮底电极来避免寄生体声波和泄露，另一种是通过整体刻蚀底电极、压电薄膜来图案化底电极，并对刻蚀区域进行填充的方案，但上述两种方案均存在结构复杂度高，不易成型加工的缺点。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本申请于一方面公开了一种声波谐振器，其包括支撑衬底，以及位于所述支撑衬底上的导电层、压电薄膜和叉指换能器；
2、所述叉指换能器至少部分设于所述压电薄膜上；
3、所述导电层至少包括底电极；所述压电薄膜至少部分设于所述底电极上；
4、所述底电极沿第一方向的长度不超过所述叉指换能器的孔径区沿所述第一方向的长度，且所述底电极与所述叉指换能器不接触；所述孔径区为所述叉指换能器的电极指重叠的区域；所述第一方向为所述叉指换能器的电极指的长度方向；
5、所述声波谐振器的目标模式为纵向电场作用
6、可选的，所述叉指换能器包括第一汇流条、第二汇流条、多个第一电极指和多个第二电极指；
7、所述第一汇流条上设有多个间隔第一预设距离的第一电极指；
8、所述第二汇流条上设有多个间隔第二预设距离的第二电极指；
9、多个所述第一电极指和多个所述电极指沿第二方向交错排布；所述第二方向与所述第一方向垂直；
10、所述孔径区为多个所述第一电极指和多个所述第二电极指重叠的区域；
11、所述叉指换能器还包括空气隙区，所述空气隙区为所述第二电极指的自由端与第一汇流条之间的区域，以及所述第一电极指的自由端与第二汇流条之间的区域；
12、所述叉指换能器的汇流条与所述支撑衬底之间直接接触，或者所述叉指换能器的汇流条与所述支撑衬底之间设有所述压电薄膜和所述底电极。
13、可选的，所述叉指换能器的孔径区位于所述压电薄膜上；
14、位于所述孔径区下方的所述底电极沿所述第一方向的长度不超过对应的压电薄膜沿所述第一方向的长度；
15、所述底电极的两侧均与邻近的所述叉指换能器的区域存在第三预设距离的空隙。
16、可选的，所述第一汇流条和所述第二汇流条直接设于所述支撑衬底的顶部；
17、所述压电薄膜的靠近所述孔径区的侧面与邻近的汇流条存在第四预设距离。
18、可选的，所述第一电极指和/或所述第二电极指的端部与所述压电薄膜的靠近所述孔径区的侧面对齐或者超出。
19、可选的，所述压电薄膜上设有刻蚀通孔；
20、所述底电极的两侧均与邻近的所述叉指换能器的区域存在第三预设距离的间隙与所述刻蚀通孔连通。
21、可选的，所述导电层还包括第一区域和第二区域；
22、所述第一汇流位于所述第一区域上；
23、所述第二汇流条位于所述第二区域上；
24、所述第一区域、所述底电极和所述第二区域中相邻区域之间存在第五预设距离的间隙。
25、可选的，所述叉指换能器还包括假指电极；
26、所述假指电极位于所述孔径区之外。
27、可选的，还包括反射栅；
28、所述反射栅位于所述叉指换能器的侧面。
29、可选的，还包括负载件；
30、所述负载件位于所述叉指换能器的电极指的自由端上；
31、负载件的厚度为0.001至0.5倍的所述叉指换能器的电极指的间距。
32、可选的，所述支撑衬底包括层叠的支撑层和高声速层；
33、所述高声速层为易成型加工的材料；所述高声速层的材料为不同晶型及不同切型的碳化硅、金刚石、类金刚石、氧化铝、氮化铝、氮化硼、碳化硼和氮化硅中的任一种；
34、所述支撑层的材料包括石英、硅、蓝宝石、尖晶石、钇铝石榴石中的任一种。
35、可选的，所述支撑衬底和底电极之间还设有中间介质层，所述中间介质层可以是单层材料或多层材料，包括但不限于氧化硅、氮化硅、多晶硅、非晶硅、氧化铝、氮化铝中的一种或多种。
36、可选的，所述底电极为铜、铝、金、银、钨、铂、镍、铬、钼、钛、石墨烯、铜铝合金、铝硅合金、掺杂的硅、碳化硅、氮化镓的一种或多种的组合。
37、可选的，所述压电薄膜的材料为钽酸锂、铌酸锂，铌酸钾，氮化铝、掺钪氮化铝、锆钛酸铅或铌镁酸铅－钛酸铅中的一种或者多种组合。
38、可选的，所述支撑衬底为不同晶型及不同切型的碳化硅、金刚石、类金刚石、硅、蓝宝石、氮化铝、氮化硼、碳化硼和氮化硅中的一种或多种的组合。
39、可选的，所述高声速层的厚度大于或者等于0.5倍的所述叉指换能器的电极指的间距；
40、所述压电薄膜的厚度为0.1至2倍的所述叉指换能器的电极指的间距；
41、所述底电极的厚度为0.005至0.5倍的所述叉指换能器的电极指的间距；
42、所述叉指换能器的厚度为0.005至0.5倍的所述叉指换能器的电极指的间距。
43、可选的，所述目标模式为零阶纵向泄露声表面波、高阶兰姆波、高阶水平剪切波以及高阶瑞利模式中的一种。
44、本申请于另一方面还公开了一种制备上述的声波谐振器的方法，其包括：
45、提供一异质结构；所述异质结构包括由下至上依次设置的支撑衬底、导电材料层和压电材料层；
46、图形化所述压电材料层，以形成所述压电薄膜，所述压电薄膜包括刻蚀区；
47、基于所述刻蚀区对所述导电材料层进行刻蚀，以在所述支撑衬底上形成所述导电层；
48、形成所述叉指换能器。
49、可选的，所述提供一异质结构，包括：
50、提供一表面具有所述导电材料层的压电晶体；
51、由所述导电材料层表面向所述压电晶体进行离子注入；
52、提供一支撑衬底；
53、将所述支撑衬底与所述导电材料材料层进行键合后，进行退火剥离处理，得到所述异质结构。
54、本申请于另一方面还公开了一种通信器件，其包括上述的声波谐振器；
55、所述通信器件包括滤波器、双工器以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种声波谐振器，其特征在于，包括支撑衬底，以及位于所述支撑衬底上的导电层、压电薄膜和叉指换能器；
2.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，所述叉指换能器包括第一汇流条、第二汇流条、多个第一电极指和多个第二电极指；
3.根据权利要求2所述的声波谐振器，其特征在于，所述叉指换能器的孔径区位于所述压电薄膜上；
4.根据权利要求2所述的声波谐振器，其特征在于，所述第一汇流条和所述第二汇流条直接设于所述支撑衬底的顶部；
5.根据权利要求4所述的声波谐振器，其特征在于，所述第一电极指和/或所述第二电极指的端部与所述压电薄膜的靠近所述孔径区的侧面对齐或者超出。
6.根据权利要求3所述的声波谐振器，其特征在于，所述压电薄膜上设有刻蚀通孔；
7.根据权利要求3所述的声波谐振器，其特征在于，所述导电层还包括第一区域和第二区域；
8.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，所述叉指换能器还包括假指电极；
9.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，还包括反射栅；
10.根据权
11.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，所述支撑衬底包括层叠的支撑层和高声速层；
12.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，所述支撑衬底和底电极之间还设有中间介质层，所述中间介质层为单层材料或多层材料，包括氧化硅、氮化硅、多晶硅、非晶硅、氧化铝、氮化铝中的一种或多种。
13.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，所述底电极的材料为铜、铝、金、银、钨、铂、镍、铬、钼、钛、石墨烯、铜铝合金、铝硅合金、掺杂的硅、碳化硅、氮化镓的一种或多种的组合。
14.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，所述压电薄膜的材料为钽酸锂、铌酸锂，铌酸钾，氮化铝、掺钪氮化铝、锆钛酸铅或铌镁酸铅－钛酸铅中的一种或者多种组合。
15.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，所述支撑衬底为不同晶型及不同切型的碳化硅、金刚石、类金刚石、硅、蓝宝石、氮化铝、氮化硼、碳化硼和氮化硅中的一种或多种的组合。
16.根据权利要求11所述的声波谐振器，其特征在于，所述高声速层的厚度大于或者等于0.5倍的所述叉指换能器的电极指的间距；
17.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，所述目标模式为零阶纵向泄露声表面波、高阶兰姆波、高阶水平剪切波以及高阶瑞利模式中的一种。
18.一种制备如权利要求1-17任一项所述的声波谐振器的方法，其特征在于，包括：
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述提供一异质结构，包括：
20.一种通信器件，其特征在于，包括如权利要求1-17任一项所述的声波谐振器；
...【技术特征摘要】
1.一种声波谐振器，其特征在于，包括支撑衬底，以及位于所述支撑衬底上的导电层、压电薄膜和叉指换能器；
2.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，所述叉指换能器包括第一汇流条、第二汇流条、多个第一电极指和多个第二电极指；
3.根据权利要求2所述的声波谐振器，其特征在于，所述叉指换能器的孔径区位于所述压电薄膜上；
4.根据权利要求2所述的声波谐振器，其特征在于，所述第一汇流条和所述第二汇流条直接设于所述支撑衬底的顶部；
5.根据权利要求4所述的声波谐振器，其特征在于，所述第一电极指和/或所述第二电极指的端部与所述压电薄膜的靠近所述孔径区的侧面对齐或者超出。
6.根据权利要求3所述的声波谐振器，其特征在于，所述压电薄膜上设有刻蚀通孔；
7.根据权利要求3所述的声波谐振器，其特征在于，所述导电层还包括第一区域和第二区域；
8.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，所述叉指换能器还包括假指电极；
9.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，还包括反射栅；
10.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，还包括负载件；
11.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，所述支撑衬底包括层叠的支撑层和高声速层；
12.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，所述支撑衬底和底电极之间...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴进波，
申请(专利权)人：上海馨欧集成微电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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