CN112054781A - 具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器 - Google Patents
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Abstract
本发明所涉及的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器包括高声速介质衬底层、低声速介质层、压电基片层、第一金属电极组、第二金属电极组、第三金属电极组和第四金属电极组，第一金属电极组与第二金属电极组、以及第三金属电极组与第四金属电极组分别形成叉指结构，且分别形成在压电基片层的上下表面。各个电极组通过用汇流条分别连接多个电极而形成。第一金属电极组和第三金属电极组隔着压电基片层在层叠方向上彼此相对，且极性相同，第二金属电极组和第四金属电极组隔着压电基片层在层叠方向上彼此相对，且极性相同，第一金属电极组和第三金属电极组的极性与第二金属电极组和第四金属电极组的极性相反。
Description
技术领域
本发明涉及具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器。
背景技术
随着5G技术的迅速发展，对于5G手机的滤波器也提出了更高的要求。滤波器一直是射频信号处理的重要部件，在5G时代，随着通信频段的不断增加，5G手机滤波器的发展要求更低损耗、更高频率和更大带宽，这对现有的声表面波(SAW)和体声波(BAW)技术提出了严峻的挑战，这些技术通常受到较低声速、较低带宽的限制。
现有的声表面波(SAW)和体声波(BAW)技术中，将形成在压电材料层上的金属膜电极组形成为叉指结构，并利用压电材料的压电与反压电效应来实现声电转换。即，形成传统的叉指换能器(Interdigital transducer，以下有时简称为“IDT”)。
非专利文献1中，提出了一种增强型高性能IHP(Incredible High-Performances)结构，其在常见的IDT的压电材料层(例如、压电基片层)的下方依次设置低声速介质层与高声速介质衬底层。
非专利文献2中，提出了一种兰姆(Lamb)波结构。该结构对传统的IDT结构进行了改善。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：Hideki Iwamoto,Tsutomu Takai,Yuichi Takamine,MasahiroHiramoto and Masayoshi Koshino.A Novel SAW Resonator with Incredible High-Performances(一种新型高性能声表面波谐振器).IEEE Ultrasonics Symposium,2017.
非专利文献2：Chih-Ming Lin,Ventsislav Yantchev,Jie Zou,Yung-Yu Chen,andAlbert P.Pisano.Micromachined One-Port Aluminum Nitride Lamb Wave ResonatorsUti lizing the Lowest-Order Symmetric Mode(利用最低阶对称模的单端口氮化铝兰姆波谐振器).JOURNAL OF MICROELECTROMECHANICAL SYSTEMS,VOL.23,NO.1,FEBRUARY2014.
发明内容
发明所要解决的技术问题
在现有的声表面波(SAW)和体声波(BAW)技术中，传统的叉指换能器(IDT)结构的损耗较大(Q值约为1000)，且带宽较低(机电耦合系数约为8％)。
非专利文献1中，增强型高性能IHP(Incredible High-Performances)结构有助于降低损耗并提高带宽，在这种结构中，损耗较低(Q值约为4000)，但带宽的提升有限(机电耦合系数约为13％)。
非专利文献2中，兰姆(Lamb)波结构均有助于提高带宽，可以起到提升带宽的效果。但这些结构对于损耗的改善有限。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器，能同时实现高带宽和低损耗。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的一个实施方式所涉及的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器的特征在于，包括：高声速介质衬底层；层叠在所述高声速介质衬底层上的低声速介质层；层叠在所述低声速介质层上的压电基片层；以及第一金属电极组、第二金属电极组、第三金属电极组和第四金属电极组，所述第一金属电极组与所述第二金属电极组形成叉指结构，所述第三金属电极组与所述第四金属电极组形成叉指结构，各个电极组通过用汇流条分别连接多个电极而形成，所述第一金属电极组和所述第三金属电极组隔着所述压电基片层在层叠方向上彼此相对，且极性相同，所述第二金属电极组和所述第四金属电极组隔着所述压电基片层在层叠方向上彼此相对，且极性相同，所述第一金属电极组和所述第三金属电极组的极性与所述第二金属电极组和所述第四金属电极组的极性相反。
本发明所涉及的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器的第二方式在所述第一方式中，优选为，所述第一金属电极组和所述第二金属电极组设置于所述压电基片层的上表面的上方，所述第三金属电极组和所述第四金属电极组设置于所述压电基片层的下表面的下方，并埋入所述低声速介质层。
本发明所涉及的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器的第三方式在所述第一方式中，优选为，所述第一金属电极组和所述第二金属电极组设置于所述压电基片层的上表面的下方，并埋入所述压电基片层，所述第三金属电极组和所述第四金属电极组设置于所述压电基片层的下表面的下方，并埋入所述低声速介质层。
本发明所涉及的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器的第四方式在所述第一方式中，优选为，所述第一金属电极组和所述第二金属电极组设置于所述压电基片层的上表面的上方，所述第三金属电极组和所述第四金属电极组设置于所述压电基片层的下表面的上方，并埋入所述压电基片层。
本发明所涉及的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器的第五方式在所述第一方式中，优选为，所述第一金属电极组和所述第二金属电极组设置于所述压电基片层的上表面的下方，并埋入所述压电基片层，所述第三金属电极组和所述第四金属电极组设置于所述压电基片层的下表面的上方，并埋入所述压电基片层。
本发明所涉及的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器的第六方式在所述第一方式至第五方式的任一项中，优选为，所述第一金属电极组、第二金属电极组、所述第三金属电极组和所述第四金属电极组各自包括一个金属电极。
本发明所涉及的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器的第七方式在所述第一方式至第五方式的任一项中，优选为，所述高声速介质衬底层由硅构成。
本发明所涉及的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器的第八方式在所述第一方式至第五方式的任一项中，优选为，所述低声速介质层由二氧化硅、氮化硅或氧化铝构成。
本发明所涉及的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器的第九方式在所述第一方式至第五方式的任一项中，优选为，所述压电基片层由钽酸锂、铌酸锂、钽酸锂、氮化铝、石英或氧化锌构成。
本发明所涉及的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器的第十方式在所述第一方式至第五方式的任一项中，优选为，所述第一至第四金属电极组由Ti、Al、Cu、Au、Pt、Ag、Pd、Ni等金属或合金、或者这些金属或合金的层叠体构成。
本发明所涉及的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器的第十一方式在所述第十方式中，优选为，所述第一至第四金属电极组中的所述金属电极的长度彼此相同。
本发明所涉及的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器的第十二方式在所述第八方式中，优选为，所述低声速介质层的膜厚与压电膜激发的目标弹性波的波长的比值在0.01到1之间。
本发明所涉及的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器的第十三方式在所述第九方式中，优选为，所述压电基片层的膜厚与所述压电膜激发的目标弹性波的波长的比值在0.05到0.5之间。
本发明所涉及的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器的第十四方式在所述第十方式中，优选为，所述第一至第四金属电极组的膜厚与所述压电膜激发的目标弹性波的波长的比值在0.01到0.11之间。
发明效果
根据本发明所涉及的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器，能同时实现高带宽和低损耗，从而可得到性能更为优异的高性能谐振器。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式所涉及的具有双层同向IDT结构的高性能谐振器的立体图。
图2是示出本发明的实施方式所涉及的具有双层同向IDT结构的高性能谐振器的详细结构的侧向剖视图。
图3(A)是本发明的实施方式所涉及的具有双层同向IDT结构的高性能谐振器的导纳图。
图3(B)是本发明的实施方式所涉及的具有双层同向IDT结构的高性能谐振器的Q值图。
图4是示出本发明的实施方式所涉及的具有双层同向IDT结构的高性能谐振器的变形例的立体图。
图5是示出比较例1所涉及的具有IHP结构的谐振器的立体图。
图6是示出比较例1所涉及的具有IHP结构的谐振器的详细结构的侧向剖视图。
图7(A)是比较例1所涉及的具有IHP结构的谐振器的导纳图。
图7(B)是比较例1所涉及的具有IHP结构的谐振器的Q值图。
图8是示出比较例2所涉及的双层反向IDT结构的立体图。
图9是示出比较例2所涉及的双层反向IDT结构的详细结构的侧向剖视图。
图10(A)是比较例2所涉及的双层反向IDT结构的导纳图。
图10(B)是比较例2所涉及的双层反向IDT结构的Q值图。
图11是示出比较例3所涉及的具有双层反向IDT结构的高性能谐振器的立体图。
图12是示出比较例2所涉及的具有双层反向IDT结构的高性能谐振器的详细结构的侧向剖视图。
图13(A)是比较例2所涉及的具有双层反向IDT结构的高性能谐振器的导纳图。
图13(B)是比较例2所涉及的具有双层反向IDT结构的高性能谐振器的Q值图。
具体实施方式
【本发明的实施方式】
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是示出本发明的实施方式所涉及的具有双层同向IDT结构的高性能谐振器100的立体图。图2是示出本发明的实施方式所涉及的具有双层同向IDT结构的高性能谐振器100的详细结构的侧向剖视图。
如图1所示，本发明的实施方式所涉及的高性能谐振器为具有双层同向IDT结构的高性能谐振器100。
如图1所示，本发明的实施方式所涉及的具有双层同向IDT结构的高性能谐振器100包括金属电极组101-104、压电基片层105、低声速介质层106和高声速介质衬底层107。
具体而言，高声速介质衬底层107设置在最下方，在其上方设置有低声速介质层106，在低声速介质层106上设置有压电基片层105。
其中，在压电基片层105的上下表面分别设置有金属电极组101-104，以作为叉指电极。详细而言，在压电基片层105的上表面的上方设置有第一金属电极组101和第二金属电极组102，该第一金属电极组101和第二金属电极组102分别通过汇流条将多个电极连接成组而形成。如图1所示那样，第一金属电极组101和第二金属电极组102形成为叉指结构。
此外，在压电基片层105的下表面的下方设置有第三金属电极组103和第四金属电极组104，该第三金属电极组103和第四金属电极组104分别通过汇流条将多个电极连接成组而形成，并且与图1所示的压电基片层105的上表面同样地形成为叉指结构。第三金属电极组103和第四金属电极组104埋入低声速介质层106。
如图2的侧向剖视图所示那样，第一金属电极组101和第三金属电极组103隔着压电基片层105相对，且极性相同。第二金属电极组102和第四金属电极组104也隔着压电基片层105相对，且极性相同。其中，第一金属电极组101和第三金属电极组103的极性与第二金属金属电极组102和第四金属金属电极组104的极性相反。由此，构成了具有双层同向IDT结构的高性能谐振器100。
以下，对具有上述结构的谐振器进行仿真，并计算机电耦合系数。
关于机电耦合系数，利用下式(1)来计算。
【数学式1】
其中，fp为串联谐振频率，fs为并联谐振频率，π为圆周率。
对于具有双层同向IDT结构的高性能谐振器100，作为一个示例，如图3(A)所示，串联谐振频率为914.8MHz，并联谐振频率为980.2MHz，此外，如图3(B)所示，Q值为3525。
将各参数代入上式(1)，可计算出机电耦合系数约为17.7％。
根据上述仿真结果及计算出的机电耦合系数可知，本发明所涉及的具有双层同向IDT结构的高性能谐振器100的损耗较低，且带宽较大。由此，可以得到一种能同时实现高带宽和低损耗的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器。
此外，上述高声速介质衬底层107优选由硅(Si)构成。
上述低声速介质层106由二氧化硅、氮化硅或氧化铝构成，优选由二氧化硅(SiO2)构成。其膜厚优选与压电膜激发的目标弹性波的波长λ的比值在0.01到1之间，例如为1.2μm。
上述压电基片层105由钽酸锂、铌酸锂、钽酸锂、氮化铝、石英或氧化锌构成，优选由42°钽酸锂(LiTaO3)构成。其膜厚优选与上述压电膜激发的目标弹性波的波长λ的比值在0.05到0.5之间，例如为1.2μm。
上述第一至第四金属电极组101-104由Ti、Al、Cu、Au、Pt、Ag、Pd、Ni等金属或合金、或者这些金属或合金的层叠体所构成，其中，优选由铝(Al)构成，其电阻率为1.23×10-8(Ω·m)。
上述第一至第四金属电极组101-104的各电极的长度可以彼此相同，也可以彼此不同。
上述第一至第四金属电极组101-104的膜厚优选为与上述压电膜激发的目标弹性波的波长λ的比值在0.01到0.11之间，例如为0.4μm。
【本发明的一个变形例】
图4是示出本发明的实施方式所涉及的具有双层同向IDT结构的高性能谐振器的变形例的立体图。
本发明的实施方式中公开了具备第一至第四金属电极组101-104的情况，但也可以如图4所示那样，仅具备四个金属电极201-204来构成本变形例所涉及的具有双层同向IDT结构的高性能谐振器200。
具体而言，如图4所示，本变形例所涉及的具有双层同向IDT结构的高性能谐振器200在压电基片层205的上表面的上方设置第一金属电极201和第二金属电极202，在压电基片层205的下表面的下方设置第三金属电极203和第四金属电极204，其它结构与上述本实施方式所涉及具有双层同向IDT结构的高性能谐振器100相同。
根据该结构，能得到与上述本实施方式所涉及的具有双层同向IDT结构的高性能谐振器100类似的效果。由此，可以得到一种能同时实现高带宽和低损耗的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器。
【本发明的其它变形例】
本发明的实施方式中公开了第一金属电极组101和第二金属电极组102设置于压电基片层105的上表面的上方、第三金属电极组103和第四金属电极组104设置于压电基片层105的下表面的下方并埋入低声速介质层106的情况。但金属电极组的设置方式并不限于此。
例如，也可以按照如下方式来设置各金属电极组。
(1)将第一金属电极组和第二金属电极组设置于压电基片层的上表面的下方，并埋入压电基片层，将第三金属电极组和第四金属电极组设置于压电基片层的下表面的下方，并埋入低声速介质层。
(2)将第一金属电极组和第二金属电极组设置于压电基片层的上表面的上方，将第三金属电极组和第四金属电极组设置于压电基片层的下表面的上方，并埋入压电基片层。
(3)将第一金属电极组和第二金属电极组设置于压电基片层的上表面的下方，并埋入压电基片层，将第三金属电极组和第四金属电极组设置于压电基片层的下表面的上方，并埋入压电基片层。
另外，本发明的实施方式中公开了设置一层低声速介质层、并在低声速介质层的下方设置高声速衬底介质层的情况。但也可以间隔地设置多层低声速介质层和高声速衬底介质层。
上述各种结构也能得到与本实施方式所涉及的具有双层同向IDT结构的高性能谐振器100类似的效果。由此，可以得到一种能同时实现高带宽和低损耗的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器。
【比较例1】
图5是示出比较例1所涉及的具有IHP结构的谐振器300的立体图。图6是示出比较例1所涉及的具有IHP结构的谐振器300的详细结构的侧向剖视图。
如图5所示，比较例5所涉及的谐振器300为具有IHP结构的谐振器。
如图6所示，比较例1所涉及的具有IHP结构的谐振器300包括金属电极301-302、压电基片层305、低声速介质层306和高声速介质衬底层307。
具体而言，高声速介质衬底层307设置在最下方，在其上方设置有低声速介质层306，在低声速介质层上设置有压电基片层305。
在压电基片层305的上表面设置有金属电极301、302。详细而言，在压电基片层305的上表面设置有极性不同第一金属电极301和第二金属电极302，以作为叉指电极。由此，构成了具有IHP结构的谐振器300。
以下，对具有上述结构的谐振器300进行仿真，并计算机电耦合系数。
如图7(A)所示，具有IHP结构的谐振器300的串联谐振频率为991MHz，并联谐振频率为939.8MHz，如图7(B)所示，Q值为3682。
将各参数代入上式(1)，可计算出具有IHP结构的谐振器300的机电耦合系数约为13％。
如以上所说明的那样，在这种结构中，Q值约为4000，机电耦合系数约为13％。
具体而言，如下表(1)所示，与本发明的实施方式和变形例所涉及的高性能谐振器100、200相比，比较例1所涉及的谐振器300的损耗较低，但带宽的提升并不明显。由此可知，相比于比较例1所涉及的谐振器300，本发明的实施方式和变形例所涉及的高性能谐振器100、200能同时实现高带宽和低损耗，从而可得到性能更为优异的高性能谐振器。
【表1】
| Q值 | 机电耦合系数(％) | |
| 本发明 | 3525 | 17.7 |
| 比较例1 | 4000 | 13 |
【比较例2】
图8是示出比较例2所涉及的双层反向IDT结构400的立体图。图9是示出比较例2所涉及的双层反向IDT结构400的详细结构的侧向剖视图。
如图8所示，比较例2所涉及的双层反向IDT结构400包括金属电极组401-404和压电基片层405。
具体而言，在压电基片层405的上下表面分别设置有金属电极组401-404，以作为叉指电极。详细而言，在压电基片层405的上表面设置有第一金属电极组401和第二金属电极组402，该第一金属电极组401和第二金属电极组402分别通过汇流条将多个电极连接成组而形成。如图8所示那样，第一金属电极组401和第二金属电极组402形成为叉指结构。
此外，在压电基片层405的下表面设置有第三金属电极组403和第四金属电极组404，该第三金属电极组403和第四金属电极组404分别通过汇流条将多个电极连接成组而形成，并且也如图8所示的压电基片层405的上表面那样，形成为叉指结构。
如图9的侧向剖视图所示那样，第一金属电极组401和第三金属电极组403隔着压电基片层405相对，且极性不同。第二金属电极组402和第四金属电极组404也隔着压电基片层405相对，且极性不同。其中，第一金属电极组401和第四金属电极组404的极性与第二金属金属电极组402和第三金属金属电极组403的极性相反。由此，构成了双层反向IDT结构400。
以下，对上述结构进行仿真，并计算机电耦合系数。
作为一个示例，如图10(A)所示，其串联谐振频率为948.9MHz，并联谐振频率为967MHz，如图10(B)所示，Q值为1379。
将各参数代入上式(1)，可计算出机电耦合系数约为4.7％。
具体而言，如下表(2)所示，与本发明的实施方式和变形例所涉及的高性能谐振器100、200相比，比较例2所涉及的双层反向IDT结构400的损耗较高，带宽较低。由此可知，相比于比较例2的双层反向IDT结构400，本发明的实施方式和变形例所涉及的高性能谐振器100、200能同时实现高带宽和低损耗，从而可得到性能更为优异的高性能谐振器。
【表2】
| Q值 | 机电耦合系数(％) | |
| 本发明 | 3525 | 17.7 |
| 比较例1 | 1379 | 4.7 |
【比较例3】
图11是示出比较例3所涉及的具有双层反向IDT结构的高性能谐振器500的立体图。图12是示出比较例3所涉及的具有双层反向IDT结构的高性能谐振器500的详细结构的侧向剖视图。
如图11所示，比较例3所涉及的高性能谐振器为具有双层反向IDT结构的高性能谐振器500。
如图11所示，比较例3所涉及的具有双层反向IDT结构的高性能谐振器500包括金属电极组501-504、压电基片层505、低声速介质层506和高声速介质衬底层507。
具体而言，高声速介质衬底层507设置在最下方，在其上方设置有低声速介质层506，在低声速介质层上设置有压电基片层505。
其中，在压电基片层505的上下表面分别设置有金属电极组501-504，以作为叉指电极。详细而言，在压电基片层505的上表面设置有第一金属电极组501和第二金属电极组502，该第一金属电极组501和第二金属电极组502分别通过汇流条将多个电极连接成组而形成。如图11所示那样，第一金属电极组501和第二金属电极组502形成为叉指结构。
此外，在压电基片层505的下表面设置有第三金属电极组503和第四金属电极组504，该第三金属电极组503和第四金属电极组504分别通过汇流条将多个电极连接成组而形成，并且也如图11所示的压电基片层505的上表面那样，形成为叉指结构。
如图12的侧向剖视图所示那样，第一金属电极组501和第三金属电极组503隔着压电基片层505相对，且极性不同。第二金属电极组502和第四金属电极组504也隔着压电基片层505相对，且极性不同。其中，第一金属电极组501和第四金属电极组504的极性与第二金属金属电极组502和第三金属金属电极组503的极性相反。由此，构成了具有双层反向IDT结构的高性能谐振器500。
以下，对具有上述结构的谐振器进行仿真，并计算机电耦合系数。
具有双层反向IDT结构的高性能谐振器500会出现多种模式，作为一个示例，如图13(A)所示，其中最高频率对应模式的串联谐振频率为1245MHz，并联谐振频率为1252MHz，如图13(B)所示，Q值为5217。
将各参数代入上式(1)，可计算出机电耦合系数约为1.4％。
具体而言，如下表(3)所示，与本发明的实施方式和变形例所涉及的高性能谐振器100、200相比，比较例3所涉及的具有双层反向IDT结构的谐振器500的损耗较低，但机电耦合系数偏小且存在多模式，因此不适合于滤波器。由此可知，相比于比较例3的谐振器500，本发明的实施方式和变形例所涉及的高性能谐振器100、200能同时实现高带宽和低损耗，从而可得到性能更为优异的高性能谐振器。
【表3】
| Q值 | 机电耦合系数(％) | |
| 本发明 | 3525 | 17.7 |
| 比较例1 | 5217 | 1.4 |
工业上的实用性
本发明可作为具有更低损耗、更高频率和更大带宽的射频信号处理的重要部件之一来使用，例如可用作为5G手机的滤波器等。
标号说明
100、200 具有双层同向IDT结构的高性能谐振器，
300 具有IHP结构的谐振器，
400 双层反向IDT结构，
500 具有双层反向IDT结构的高性能谐振器，
101、401、501 第一金属电极组，
102、402、502 第二金属电极组，
103、403、503 第三金属电极组，
104、404、404 第四金属电极组，
201、301 第一金属电极，
202、302 第二金属电极，
203 第三金属电极，
204 第四金属电极，
105、205、305、405、505 压电基片层，
106、206、306、506 低声速介质层，
107、207、307、507 高声速介质衬底层。
Claims (14)
1.一种具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器，其特征在于，包括：
高声速介质衬底层；
层叠在所述高声速介质衬底层上的低声速介质层；
层叠在所述低声速介质层上的压电基片层；以及
第一金属电极组、第二金属电极组、第三金属电极组和第四金属电极组，
所述第一金属电极组与所述第二金属电极组形成叉指结构，
所述第三金属电极组与所述第四金属电极组形成叉指结构，
各个电极组通过用汇流条分别连接多个电极而形成，
所述第一金属电极组和所述第三金属电极组隔着所述压电基片层在层叠方向上彼此相对，且极性相同，
所述第二金属电极组和所述第四金属电极组隔着所述压电基片层在层叠方向上彼此相对，且极性相同，
所述第一金属电极组和所述第三金属电极组的极性与所述第二金属电极组和所述第四金属电极组的极性相反。
2.如权利要求1所述的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器，其特征在于，
所述第一金属电极组和所述第二金属电极组设置于所述压电基片层的上表面的上方，
所述第三金属电极组和所述第四金属电极组设置于所述压电基片层的下表面的下方，并埋入所述低声速介质层。
3.如权利要求1所述的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器，其特征在于，
所述第一金属电极组和所述第二金属电极组设置于所述压电基片层的上表面的下方，并埋入所述压电基片层，
所述第三金属电极组和所述第四金属电极组设置于所述压电基片层的下表面的下方，并埋入所述低声速介质层。
4.如权利要求1所述的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器，其特征在于，
所述第一金属电极组和所述第二金属电极组设置于所述压电基片层的上表面的上方，
所述第三金属电极组和所述第四金属电极组设置于所述压电基片层的下表面的上方，并埋入所述压电基片层。
5.如权利要求1所述的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器，其特征在于，
所述第一金属电极组和所述第二金属电极组设置于所述压电基片层的上表面的下方，并埋入所述压电基片层，
所述第三金属电极组和所述第四金属电极组设置于所述压电基片层的下表面的上方，并埋入所述压电基片层。
6.如权利要求1至5的任一项所述的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器，其特征在于，
所述第一金属电极组、第二金属电极组、所述第三金属电极组和所述第四金属电极组各自包括一个金属电极。
7.如权利要求1至5的任一项所述的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器，其特征在于，
所述高声速介质衬底层由硅构成。
8.如权利要求1至5的任一项所述的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器，其特征在于，
所述低声速介质层由二氧化硅、氮化硅或氧化铝构成。
9.如权利要求1至5的任一项所述的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器，其特征在于，
所述压电基片层由钽酸锂、铌酸锂、钽酸锂、氮化铝、石英或氧化锌构成。
10.如权利要求1至5的任一项所述的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器，其特征在于，
所述第一至第四金属电极组由Ti、Al、Cu、Au、Pt、Ag、Pd、Ni等金属或合金、或者这些金属或合金的层叠体构成。
11.如权利要求10所述的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器，其特征在于，
所述第一至第四金属电极组中的所述金属电极的长度彼此相同。
12.如权利要求8所述的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器，其特征在于，
所述低声速介质层的膜厚与压电膜激发的目标弹性波的波长的比值在0.01到1之间。
13.如权利要求9所述的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器，其特征在于，
所述压电基片层的膜厚与所述压电膜激发的目标弹性波的波长的比值在0.05到0.5之间。
14.如权利要求10所述的具有双层同向叉指换能器结构的高性能谐振器，其特征在于，
所述第一至第四金属电极组的膜厚与所述压电膜激发的目标弹性波的波长的比值在0.01到0.11之间。
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