CN111355464A - 基于环形凸起调整有效机电耦合系数的装置 - Google Patents
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Abstract
基于环形凸起调整有效机电耦合系数的装置。本发明涉及一种体声波谐振器，包括：基底；声学镜；底电极，设置在基底上方；顶电极；和压电层，设置在底电极上方以及底电极与顶电极之间，其中：所述声学镜、底电极、压电层和顶电极在谐振器厚度方向上的重叠区域构成谐振器的有效区域；所述谐振器还包括围绕所述顶电极设置的环形凸起，所述环形凸起具有宽度；且所述环形凸起沿谐振器的厚度方向的投影落入所述声学镜的区域内。可以通过调整所述宽度，调节所述有效机电耦合系数。本发明还涉及一种滤波器，其至少一个谐振器为上述谐振器且有效机电耦合系数不同于其他谐振器的有效机电耦合系数。本发明还涉及一种包括上述体声波谐振器或滤波器的电子设备。
Description
技术领域
本发明的实施例涉及半导体领域，尤其涉及一种体声波谐振器，一种具有该谐振器的滤波器，以及一种具有该滤波器或谐振器的电子设备。
背景技术
体声波滤波器具有低插入损耗、高矩形系数、高功率容量等优点，因此，被广泛应用在当代无线通讯系统中，是决定射频信号进出通讯系统质量的重要元器件。
体声波滤波器的性能由构成它的体声波谐振器决定，如：体声波谐振器的谐振频率决定了滤波器的工作频率，有效机电耦合系数
决定了滤波器的带宽和滚降，品质因数决定滤波器插入损耗。在频带资源越来越紧俏的时代中，高品质滤波器通常需要具备大带宽或高滚降或二者兼具，而其带宽和滚降是由单个谐振器的
决定的，而谐振器的
是由其层叠厚度决定的，通常在整片硅片内所有谐振器具有相同的
因此如何实现谐振器的
在一定范围内片内可调是高性能滤波器设计急需解决的一个重要问题。
发明内容
为解决现有技术中的上述技术问题的至少一个方面，提出本发明。
根据本发明的实施例的一个方面，提出了一种体声波谐振器，包括：基底；声学镜；底电极，设置在基底上方；顶电极；和压电层，设置在底电极上方以及底电极与顶电极之间，其中：所述声学镜、底电极、压电层和顶电极在谐振器厚度方向上的重叠区域构成谐振器的有效区域；所述谐振器还包括围绕所述顶电极设置的环形凸起，所述环形凸起具有宽度；且所述环形凸起沿谐振器的厚度方向的投影落入所述声学镜的区域内。可选的，所述环形凸起的高度在500A-2500A范围内。可选的，所述环形凸起的宽度在0.5um-7um范围内。所述谐振器的有效机电耦合系数小于无凸起结构的对应谐振器的有效机电耦合系数。根据本发明的实施例的另一方面，提出了一种调整上述体声波谐振器的有效机电耦合系数的方法，包括步骤：通过调整所述宽度，调节所述有效机电耦合系数。
可选的，通过提高所述宽度降低所述有效机电耦合系数。
可选的，通过降低所述宽度提高所述有效机电耦合系数。
根据本发明的实施例的再一方面，提出了一种滤波器，包括：串联支路，包括多个串联谐振器；和多个并联支路，每个并联支路包括至少一个并联谐振器，其中：所述至少一个并联谐振器和所述多个串联谐振器中的至少一个谐振器的有效机电耦合系数不同于其他谐振器的有效机电耦合系数，所述至少一个谐振器为上述的体声波谐振器。
可选的，所述并联谐振器和所述多个串联谐振器中的至少两个谐振器为上述的谐振器，且所述至少两个谐振器基于所述宽度不同，而具有彼此不同的有效机电耦合系数。
本发明的实施例还涉及一种电子设备，包括上述的滤波器或者谐振器。
附图说明
以下描述与附图可以更好地帮助理解本发明所公布的各种实施例中的这些和其他特点、优点，图中相同的附图标记始终表示相同的部件，其中：
图1为现有技术中的滤波器(以4阶为例)的等效电路示意图；
图2为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的俯视图；
图3为沿图2中的1A-1A向截得的示意性截面图；
图4为图3中谐振器的等效mBVD模型；
图5为不具有临界区域的谐振器的等效mBVD模型；
图6为图1中的滤波器的Band7Tx的插损频率特性仿真曲线，其中示出了谐振器的有效机电耦合系数不同的曲线，以及谐振器的有效机电耦合系数相同的曲线；
图7为图1中的滤波器的Band7Rx的插损频率特性仿真曲线，其中示出了谐振器的有效机电耦合系数不同的曲线，以及谐振器的有效机电耦合系数相同的曲线；
图8示出了谐振器的有效机电耦合系数不同的滤波器以及谐振器的有效机电耦合系数相同的滤波器的滚降曲线。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。
图3是沿着图2俯视图1A-1A所取的剖面图。体声波谐振器包括基底和声学镜101，此声学镜位于基底的上表面或嵌于基底的内部，在图3中声学镜为嵌入基底中的空腔所构成，但是任何其它的声学镜结构如布拉格反射器也同样适用。体声波谐振器还包括底电极102，压电层103、顶电极104、环形凸起105。102沉积在声学镜的上表面，并覆盖声学镜。可将102边缘刻蚀成斜面，并且该斜面位于声反射镜的外边，此外还可以为阶梯状、垂直状或是其它相似的结构。环形凸起105可为金属。
图中B所示区域为谐振器的有效区域，含环形凸起105、顶电极104、压电层103、底电极102、声学镜101和高阻硅衬底100，其中压电层103的厚度为d；图中D所示区域为谐振器的主体区域，含顶电极104、压电层103、底电极102、声学镜101和高阻硅衬底100；图中A和E所示区域为谐振器的临界区域，含环形凸起105、压电层103、底电极102、声学镜101和高阻硅衬底100，由于该区域含有环形凸起结构，因此，根据质量负载效应，其谐振频率会向低频方向移动，从而在主谐振器频率附近表现为电容特性，为了保证环形凸起105引起的频率偏移量足够大且工艺易实现，其高出104的距离h(即高度)在500A-2500A范围内，例如500A，1000A和2500A等。在可选的实施例中，环形凸起的宽度A在0.5um-7um范围内，如0.5um、0.6um和0.7um等。需要指出的是，在本发明中并不要求环形凸起的宽度一直保持不变，换言之，在一个谐振器中，环形凸起的宽度可以保持不变，也可以在局部有变化，这些均在本发明的保护范围之内。图3的等效mBVD模型如图4所示，其中等效电容Ceq为主体区域的电容C0与临界区域的电容C1并联而成，则临界电容C1和等效电容Ceq为：
Ceq＝C0+C1 (公式二)
计算谐振器的串联谐振频率fS’、并联谐振频率fP’、等效有效机电耦合系数
为：
若谐振器无临界区域，则其等效mBVD模型如图5所示，此时谐振器的各参数为：
对比公式四和公式七可知，因Ceq大于C0，则fP’小于fP。
对比公式五和公式八可知，因则fP’小于fP，则
小于
即环形凸起105的增加使谐振器的等效电容增加，从而使等效并联谐振频率下降，最终导致等效有效机电耦合系数降低。通过公式一可知，等效电容与环形凸起的宽度A成正比，即当其他条件一定时，随着环形凸起105的宽度A的增加，等效有效机电耦合系数会下降。
对于图1中的各谐振器，通过调整每个谐振器环形凸起的宽度A，可调整其
进而对不同谐振器实现不同的
相比所有谐振器
均相同的滤波器设计，这种
可调的滤波器可以实现更好的通带性能。
以Band7(频段7)Tx所需性能为目标，优化图1所示的四阶滤波器，当分别控制串联谐振器的有效机电耦合系数为6.5％、6.0％、6.5％、6.5％，面积分别为：6010平方微米，6000平方微米，6500平方微米，6500平方微米，控制并联谐振器的有效机电耦合系数分别为：6.5％、6.1％、5.8％、5.8％，面积分别为：6000平方微米，10700平方微米，12300平方微米，7700平方微米时，其带宽要大于同一滤波器结构中所有谐振器的有效机电耦合系数均相等(6.12％)的情况，如图6所示。以最大的
(6.5％)为原始
对于面积为6000平方微米的谐振器，形成
为6.0％所需要的环形凸起宽度为1.7um，对于面积为10700平方微米的谐振器，形成
为6.1％所需要的环形凸起宽度为2.3um，对于面积为12300平方微米的谐振器，形成
为5.8％所需要的环形凸起宽度为3.6um，对于面积为7700平方微米的谐振器，形成
为5.8％所需要的环形凸起宽度为2.9um。
以Band7(频段7)Rx的频段要求为目标优化谐振器参数时，当分别控制串联谐振器的
为6.0％、6.5％、6.5％、6.5％，面积优化为：6000平方微米，8700平方微米，6400平方微米，6600平方微米，控制并联谐振器的
分别为：6.5％、6.5％、6.5％、6.5％，面积优化为6500平方微米，9500平方微米，7700平方微米，14000平方微米时，其滚降要优于所有谐振器
均为6.5％的情况，而带宽基本不变，如图7、图8所示。以最大的
(6.5％)为原始
对于面积为6000平方微米的谐振器，形成
为6％所需要的环形凸起宽度为1.8um。
在本发明中，设置有环形凸起结构的谐振器的有效机电耦合系数小于没有设置环形凸起结构的对应谐振器的有效机电耦合系数。这里的“对应”表示两个谐振器，除了是否设置有环形凸起之外，其他方面相同。
基于以上，本发明提出了一种能够实现片内滤波器有效机电耦合系数
可调的体声波谐振结构。具体的，围绕谐振器的顶电极104设置环形凸起。改变环形凸起的宽度可改变谐振器的等效电容，使谐振器的并联谐振器频率改变，从而实现滤波器中单个谐振器的有效机电耦合系数
可调，实现更好的通带或滚降性能。
相应的，本发明提出了一种体声波谐振器，包括：
基底；
声学镜101；
底电极102，设置在基底上方；
顶电极104；和
压电层103，设置在底电极上方以及底电极与顶电极之间，
其中：
所述声学镜、底电极、压电层和顶电极在谐振器厚度方向上的重叠区域构成谐振器的有效区域B；
所述谐振器还包括围绕所述顶电极设置的环形凸起105，所述环形凸起具有宽度A；且
所述环形凸起沿谐振器的厚度方向的投影落入所述声学镜的区域内。
相应的，本发明提出了一种调整上述体声波谐振器的有效机电耦合系数的方法，包括步骤：通过调整所述宽度，调节所述有效机电耦合系数。例如，可以通过提高所述宽度降低所述有效机电耦合系数。再如，可以通过降低所述宽度提高所述有效机电耦合系数。
相应的，本发明提出了一种滤波器，包括：串联支路，包括多个串联谐振器；多个并联支路，每个并联支路包括并联谐振器，其中：所述并联谐振器和所述多个串联谐振器中的至少一个谐振器的有效机电耦合系数不同于其他谐振器的有效机电耦合系数，所述至少一个谐振器为上述的体声波谐振器。
进一步的，所述并联谐振器和所述多个串联谐振器中的至少两个谐振器可为上述的谐振器，且所述至少两个谐振器基于所述宽度的不同，而具有彼此不同的有效机电耦合系数。
下面示例性的简单说明根据本发明的体声波谐振器的部件的材料。
在本发明中，所述环形凸起结构、顶电极和底电极均为金属材料，可以是金(Au)、钨(W)、钼(Mo)、铂(Pt)，钌(Ru)、铱(Ir)、钛钨(TiW)、铝(Al)、钛(Ti)、锇(Os)、镁(Mg)、金(Au)、钨(W)、钼(Mo)、铂(Pt)、钌(Ru)、铱(Ir)、锗(Ge)、铜(Cu)、铝(Al)、铬(Cr)、砷掺杂金等类似金属形成。
在本发明中，压电层材料可以为氮化铝(AlN)、掺杂氮化铝(doped ALN)氧化锌(ZnO)、锆钛酸铅(PZT)、铌酸锂(LiNbO3)、石英(Quartz)、铌酸钾(KNbO3)或钽酸锂(LiTaO3)等材料，其中掺杂ALN至少含一种稀土元素，如钪(Sc)、钇(Y)、镁(Mg)、钛(Ti)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)等。
在本发明中，基底材料包括但不限于：单晶硅(Si)，砷化镓(GaAs)，蓝宝石，石英等。
本发明的实施例也涉及一种电子设备，包括上述的滤波器或者谐振器。需要指出的是，这里的电子设备，包括但不限于射频前端、滤波放大模块等中间产品，以及手机、WIFI、无人机等终端产品。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种体声波谐振器，包括：
基底；
声学镜；
底电极，设置在基底上方；
顶电极；和
压电层，设置在底电极上方以及底电极与顶电极之间，
其中：
所述声学镜、底电极、压电层和顶电极在谐振器厚度方向上的重叠区域构成谐振器的有效区域；
所述谐振器还包括围绕所述顶电极设置的环形凸起，所述环形凸起具有宽度；且
所述环形凸起沿谐振器的厚度方向的投影落入所述声学镜的区域内。
2.根据权利要求1所述的谐振器，其中：
所述环形凸起的高度在500A-2500A范围内。
3.根据权利要求1或2所述的谐振器，其中：
所述环形凸起的宽度在0.5um-7um范围内。
4.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述谐振器的有效机电耦合系数小于无凸起结构的对应谐振器的有效机电耦合系数。
5.一种调整根据权利要求1-3中任一项的体声波谐振器的有效机电耦合系数的方法，包括步骤：
通过调整所述环形凸起的宽度，调节所述有效机电耦合系数。
6.根据权利要求5所述的方法，其中：
通过提高所述宽度降低所述有效机电耦合系数。
7.根据权利要求5所述的方法，其中：
通过降低所述宽度提高所述有效机电耦合系数。
8.一种滤波器，包括：
串联支路，包括多个串联谐振器；
多个并联支路，每个并联支路包括至少一个并联谐振器，
其中：
所述至少一个并联谐振器和所述多个串联谐振器中的至少一个谐振器的有效机电耦合系数不同于其他谐振器的有效机电耦合系数，所述至少一个谐振器为根据权利要求1-3中任一项所述的体声波谐振器。
9.根据权利要求8所述的滤波器，其中：
所述并联谐振器和所述多个串联谐振器中的至少两个谐振器为根据权利要求1-3中任一项所述的谐振器，且所述至少两个谐振器基于所述环形凸起的宽度的不同，而具有彼此不同的有效机电耦合系数。
10.一种电子设备，包括根据权利要求8或9所述的滤波器或者根据权利要求1-3中任一项所述的体声波谐振器。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111934641A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-11-13 | 诺思(天津)微系统有限责任公司 | 体声波谐振器及其频率调整方法、滤波器、电子设备 |
| CN112187213A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-05 | 诺思(天津)微系统有限责任公司 | 双工器设计方法和双工器、多工器、通信设备 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120182090A1 (en) * | 2011-01-19 | 2012-07-19 | Wei Pang | Acoustic wave resonator |
| US20140159548A1 (en) * | 2011-03-29 | 2014-06-12 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Acoustic resonator comprising collar and acoustic reflector with temperature compensating layer |
| US20160164487A1 (en) * | 2014-12-05 | 2016-06-09 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Bulk acoustic wave filter |
-
2018
- 2018-12-20 CN CN201811560327.9A patent/CN111355464A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120182090A1 (en) * | 2011-01-19 | 2012-07-19 | Wei Pang | Acoustic wave resonator |
| US20140159548A1 (en) * | 2011-03-29 | 2014-06-12 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Acoustic resonator comprising collar and acoustic reflector with temperature compensating layer |
| US20160164487A1 (en) * | 2014-12-05 | 2016-06-09 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Bulk acoustic wave filter |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111934641A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-11-13 | 诺思(天津)微系统有限责任公司 | 体声波谐振器及其频率调整方法、滤波器、电子设备 |
| CN111934641B (zh) * | 2020-07-08 | 2021-06-01 | 诺思(天津)微系统有限责任公司 | 体声波谐振器及其频率调整方法、滤波器、电子设备 |
| CN112187213A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-05 | 诺思(天津)微系统有限责任公司 | 双工器设计方法和双工器、多工器、通信设备 |
| CN112187213B (zh) * | 2020-09-29 | 2021-06-01 | 诺思(天津)微系统有限责任公司 | 双工器设计方法和双工器、多工器、通信设备 |
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