【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的领域是具有复合结构的表面声波(saw)器件的领域，该复合结构包括搁置在半导体基板上的压电材料的薄层。
技术介绍
1、表面声波器件或saw器件在广泛的应用中使用，特别是在电子器件中，其中它们形成滤波器、振荡器、延迟线和变压器的核心元件。
2、压电材料在由于机械应力而变形时生成电压，并且在施加电压时相反地变形。
3、结果，当交变电信号被施加到与压电材料接触的一个或更多个电极时，在压电材料处生成对应的机械信号(即，振荡或振动)：电信号被转换成机械信号。
4、转换成压电材料的机械信号表现出对交变电信号的频率依赖性，该频率依赖性基于电极的特性、压电材料的性质以及诸如声波器件的形状和构成该器件的其它结构之类的其它因素。
5、表面波器件利用这种频率依赖性以借助于表面声波(saw)谐振器或saw换能器提供一种或更多种功能，这些谐振器或换能器越来越多地用于形成例如在电信应用的rf信号的发送和接收中实现的所谓的“saw滤波器”。
6、saw滤波器包括至少一个saw换能器，其可能连接到其它换能器，以便在输入端口与输出端口之间执行滤波功能。
7、saw滤波器通常包括形成在同一压电元件上的输入saw换能器和输出saw换能器，该输入saw换能器从传入的电信号生成表面声波，该输出saw换能器接收表面声波并将其转换为传出的电信号。
8、换能器的几何形状和尺寸以及所用材料的类型和形状决定了saw滤波器的特性，诸如耦合和反射因子、谐振或反谐振的q品质因子、带宽、寄生响应
9、专利us10,938,367b2公开了一种叉指式saw换能器(idt)100，如图1所示，a)中为俯视图，b)中为沿xx'平面的截面图。
10、叉指式saw换能器100包括搁置于基板110上的压电层140、与压电层140的表面接触的一对电极150a和150b、插入于基板110与压电层140之间的金属层120、以及插入于金属层120与压电层140之间的电介质层130。
11、电极150a和电极150b分别包括在相同方向d上延伸的指状物152a和152b，以便在垂直于方向d的方向上形成周期为2p的周期性结构，其中两个电极的指状物以常规方式交替放置。
12、插入于压电层及其基板之间的电介质层和金属层改善了换能器的行为，并且更具体地限制了寄生响应的出现、与基板的性质相关的感应损耗以及叠层内的界面效应。
13、然而，由美国专利10,938,367b2公开的信息仍然不足以用于需要saw换能器的特殊特征和/或高性能水平的实际应用。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是以这样的方式表征表面波器件，即，除了现有技术的简单操作原理之外，为它们提供足够的操作参数以在实际应用中实现它们。
2、为此，本专利技术涉及一种表面声波器件，该表面声波器件包括基板；在该基板的顶面上方的压电层；与压电层接触的一对电极，这两个电极包括指状物，这些指状物在相同方向上延伸以便形成这两个电极的指状物彼此交替的周期性结构，并且具有将同一电极的两个相邻指状物的中心分开的叉指距离；金属层，其插入于基板与压电层之间；以及插入于金属层与压电层之间的至少一个电介质层，其中金属层具有5nm至100nm之间的厚度并且电介质层具有25nm至600nm之间的厚度。
3、这种器件代表了一种折衷方案的结果，适于作为声波器件实现，该声波器件受益于插入于压电层与其基板之间的金属层的正电磁屏蔽效应，同时在器件结构中保持优异的相速、反射系数和机电耦合系数ks2方面的性能。
4、根据本专利技术的其他非限制性特征(单独地或以任何技术上可行的组合)：
5、-金属层可以具有在叉指距离的0.25％至5％之间的厚度；
6、-电介质层可以具有在250nm至400nm之间的厚度；
7、-电介质层具有的厚度可以大于金属层的厚度的五倍；
8、-电介质层可以小于200nm厚；
9、-可选的电介质层可以被插入于基板与金属层之间；
10、-电介质层和可选的电介质层可以各自小于300nm厚；
11、-电介质层厚度和可选的电介质层厚度的总和小于200nm；
12、-可选的电介质层厚度与电介质层厚度和可选的电介质层厚度的总和的比率可以在15％与30％之间；
13、-压电层可以包括钽酸锂litao3层和铌酸锂linbo3层的并置；并且
14、-金属层包括分开的距离小于或等于叉指距离的金属化表面。
15、本专利技术扩展到包括表面声波器件的滤波器器件。
16、本专利技术还涉及一种制造该器件的方法，该方法包括直接结合步骤。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种表面声波器件(200)，所述表面声波器件包括：
2.根据权利要求1所述的表面声波器件，其中，所述金属层具有的厚度在所述叉指距离的0.25％至5％之间。
3.根据前述权利要求1和2中任一项所述的表面声波器件，其中，所述电介质层具有的厚度在250nm至400nm之间。
4.根据前述权利要求1和2中任一项所述的表面声波器件，其中，所述电介质层具有的厚度大于所述金属层的厚度的五倍。
5.根据前述权利要求1和2中任一项所述的表面声波器件，其中，所述电介质层具有的厚度小于200nm。
6.根据前述权利要求1至5中任一项所述的表面声波器件，所述表面声波器件还包括插入于所述基板(210)与所述金属层(220)之间的可选电介质层(330)。
7.根据权利要求6所述的表面声波器件，其中，所述电介质层(230)和所述可选电介质层(330)各自具有的厚度小于300nm。
8.根据权利要求6所述的表面声波器件，其中，所述电介质层(230)的厚度和所述可选电介质层(330)的厚度的总和小于200nm。
9
10.根据前述权利要求1至9中任一项所述的表面声波器件，其中，所述压电层包括钽酸锂LiTaO3层和铌酸锂LiNbO3层的并置。
11.根据前述权利要求1至10中任一项所述的表面声波器件，其中，所述金属层(220)包括以小于或等于所述叉指距离的距离分开的金属化表面。
12.一种表面声波滤波器器件(900)，所述表面声波滤波器器件包括根据前述权利要求1至11中任一项所述的表面声波器件。
13.一种制造根据前述权利要求1至12中任一项所述的器件的方法(1100)，所述方法包括直接结合步骤(1150)。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种表面声波器件(200)，所述表面声波器件包括：
2.根据权利要求1所述的表面声波器件，其中，所述金属层具有的厚度在所述叉指距离的0.25％至5％之间。
3.根据前述权利要求1和2中任一项所述的表面声波器件，其中，所述电介质层具有的厚度在250nm至400nm之间。
4.根据前述权利要求1和2中任一项所述的表面声波器件，其中，所述电介质层具有的厚度大于所述金属层的厚度的五倍。
5.根据前述权利要求1和2中任一项所述的表面声波器件，其中，所述电介质层具有的厚度小于200nm。
6.根据前述权利要求1至5中任一项所述的表面声波器件，所述表面声波器件还包括插入于所述基板(210)与所述金属层(220)之间的可选电介质层(330)。
7.根据权利要求6所述的表面声波器件，其中，所述电介质层(230)和所述可选电介质层(330)各自具有的厚度小于300nm。
8.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·巴朗德拉斯，T·拉罗什，A·克莱雷特，E·米丘利尔，
申请(专利权)人：索泰克公司，
类型：发明
国别省市：
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