CN114726335A - 一种叉指换能器、声表面波谐振器以及制备方法 - Google Patents

一种叉指换能器、声表面波谐振器以及制备方法 Download PDF

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CN114726335A
CN114726335A CN202210643496.9A CN202210643496A CN114726335A CN 114726335 A CN114726335 A CN 114726335A CN 202210643496 A CN202210643496 A CN 202210643496A CN 114726335 A CN114726335 A CN 114726335A
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electrode
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finger
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吴淑娴
钱航宇
吴宗霖
唐供宾
邹洁
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Shenzhen Newsonic Technologies Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种叉指换能器、声表面波谐振器以及制备方法，该叉指换能器通过变迹或加权或变迹与加权结合的方式形成了本发明中的结构，该结构可以使得该叉指换能器中声波传播的方向与能量流动的方向尽可能接近，即可以使该叉指换能器的能流角无限接近于零（声波的相速度和群速度方向一致），从而抑制横向模式杂散的产生，进而改善包含该叉指换能器的声表面波谐振器的性能。

Description

一种叉指换能器、声表面波谐振器以及制备方法
技术领域
本发明涉及射频滤波技术领域，更具体地说，涉及一种叉指换能器、声表面波谐振器以及制备方法。
背景技术
声表面波谐振器作为频率源器件，广泛应用于通信、遥控、报警等系统。
现有的多层结构声表面波谐振器中的叉指换能器(Interdigital Transducer，IDT)通常是由周期性、等线宽的电极指组成，这种结构会导致剪切波在谐振频率和反谐振频率之间的横向模式被抑制，从而导致横向方向上产生严重的杂散模态，使得谐振器的性能降低。因此，亟需一种可以抑制杂波的叉指换能器及声表面波谐振器。
发明内容
有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种叉指换能器、声表面波谐振器以及制备方法，技术方案如下：
一种叉指换能器，所述叉指换能器包括：
第一汇流条；以及与所述第一汇流条相对设置的第二汇流条；
在第一方向上，所述第一汇流条包括依次交替排布的多个第一电极指以及多个第二电极指，相邻所述第一电极指与所述第二电极指之间存在间隔；
在所述第一方向上，所述第二汇流条包括依次交替排布的多个第三电极指以及多个第四电极指，相邻所述第三电极指与所述第四电极指之间存在间隔；
所述第一电极指与所述第三电极指相对设置，且任一所述相对设置的所述第一电极指与所述第三电极指之间存在第一间距；所述第二电极指与所述第四电极指相对设置，且任一所述相对设置的所述第二电极指与所述第四电极指之间有第二间距；所述第一间距与所述第二间距相同；
多个所述第一间距与多个所述第二间距在所述第一汇流条与所述第二汇流条之间形成一个虚拟菱形；或多个所述第一间距与多个所述第二间距在所述第一汇流条与所述第二汇流条之间形成两条平行的虚拟直线；
其中，所述第一方向平行于所述第一汇流条的延伸方向，且由所述第一汇流条的端部指向所述第一汇流条的中间位置。
可选的，在上述叉指换能器中，所述叉指换能器还包括：
多个所述第一电极指的长度在所述第一方向上等差递增；
多个所述第二电极指的长度在所述第一方向上等差递减；
多个所述第三电极指的长度在所述第一方向上等差递减；
多个所述第四电极指的长度在所述第一方向上等差递增。
可选的，在上述叉指换能器中，在所述第一方向上，相邻所述第一电极指与所述第二电极指之间间隔的距离相同；
相邻所述第三电极指与所述第四电极指之间间隔的距离相同。
可选的，在上述叉指换能器中，在所述第一方向上，多个所述第一电极指、多个所述第二电极指、多个所述第三电极指以及多个所述第四电极指的指宽相同。
可选的，在上述叉指换能器中，所述叉指换能器还包括：
多个所述第一电极指、多个所述第二电极指、多个所述第三电极指以及多个所述第四电极指的指宽在所述第一方向上等差递增；
在所述第一方向上，多个所述第一电极指的长度相同、多个所述第二电极指的长度相同、多个所述第三电极指的长度相同以及多个所述第四电极指的长度相同。
可选的，在上述叉指换能器中，相邻所述第一电极指与所述第二电极指之间间隔的距离，在所述第一方向上等差递减；
相邻所述第三电极指与所述第四电极指之间间隔的距离，在所述第一方向上等差递减。
可选的，在上述叉指换能器中，所述叉指换能器还包括：
多个所述第一电极指的长度在所述第一方向上等差递增，且多个所述第一电极指的指宽在所述第一方向上等差递增；
多个所述第二电极指的长度在所述第一方向上等差递减，且多个所述第二电极指的指宽在所述第一方向上等差递增；
多个所述第三电极指的长度在所述第一方向上等差递减，且多个所述第三电极指的指宽在所述第一方向上等差递增；
多个所述第四电极指的长度在所述第一方向上等差递增，且多个所述第四电极指的指宽在所述第一方向上等差递增。
可选的，在上述叉指换能器中，在所述第一方向上，相邻所述第一电极指与所述第二电极指之间间隔的距离，在所述第一方向上等差递减；
相邻所述第三电极指与所述第四电极指之间间隔的距离，在所述第一方向上等差递减。
一种声表面波谐振器，所述声表面波谐振器包括：
衬底；
位于所述衬底一侧的氧化层；
位于所述氧化层背离所述衬底一侧的压电层；
位于所述压电层背离所述衬底一侧的叉指换能器；所述叉指换能器为上述任一所述的叉指换能器。
一种声表面波谐振器的制备方法，所述制备方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底一侧形成氧化层；
在所述氧化层背离所述衬底一侧形成压电层；
在所述压电层背离所述衬底一侧形成叉指换能器；所述叉指换能器为上述任一所述的叉指换能器。
相较于现有技术，本发明实现的有益效果为：
本发明提供了一种叉指换能器，该叉指换能器包括第一汇流条；以及与第一汇流条相对设置的第二汇流条；在第一方向上，第一汇流条包括依次交替排布的多个第一电极指以及多个第二电极指，相邻第一电极指与第二电极指之间存在间隔；在第一方向上，第二汇流条包括依次交替排布的多个第三电极指以及多个第四电极指，相邻第三电极指与第四电极指之间存在间隔；第一电极指与第三电极指相对设置，且任一相对设置的第一电极指与第三电极指之间存在第一间距；第二电极指与第四电极指相对设置，且任一相对设置的第二电极指与第四电极指之间有第二间距；第一间距与第二间距相同；多个第一间距与多个第二间距在第一汇流条与第二汇流条之间形成一个虚拟菱形；或多个第一间距与多个第二间距在第一汇流条与第二汇流条之间形成两条平行的虚拟直线；其中，第一方向平行于第一汇流条的延伸方向，且由第一汇流条的端部指向第一汇流条的中间位置。
该叉指换能器通过变迹或加权或变迹与加权结合的方式形成了本发明中的结构，该结构可以使得该叉指换能器中声波传播的方向与能量流动的方向尽可能接近，即可以使该叉指换能器的能流角无限接近于零（声波的相速度和群速度方向一致），从而抑制横向模式杂散的产生，进而改善包含该叉指换能器的声表面波谐振器的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为传统的叉指换能器的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种叉指换能器的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的叉指换能器的电极指细节结构示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种叉指换能器的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的叉指换能器的电极指的另一细节结构示意图；
图6为本发明实施例提供的又一种叉指换能器的结构示意图之一；
图7为本发明实施例提供的又一种叉指换能器的结构示意图之二；
图8为本发明实施例提供的叉指换能器的电极指的又一细节结构示意图；
图9为本发明实施例提供的又一种叉指换能器的结构示意图之三；
图10为本发明实施例提供的一种声表面波谐振器的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的一种声表面波谐振器件的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
基于背景技术的内容而言，参考图1，图1为传统的叉指换能器的结构示意图，传统的叉指换能器的第一汇流条X1上有第一长电极指X3以及第一短电极指X4，第一长电极指X3与第一短电极指X4交替排布，第二汇流条X2上有第二长电极指X6以及第二短电极指X5，第二长电极指X6与第二短电极指X5交替排布，这些电极指都是周期性且等线宽的，叉指换能器的第一汇流条X1上设置有第一电学端口X7，第二汇流条X2上设置有第二电学端口X8，当电学端口X7与电学端口X8分别接不同的电压时，例如第一电学端口X7接正电压，第二电学端口X8接地，此时该叉指换能器会产生电压差，从而使电信号转换为机械振动，机械振动产生的波与产生的能量在该叉指换能器中传播，该过程中，波传播的方向与能量流动的方向会产生能流角，从而导致了横向方向上的杂散模态，使得由该叉指换能器制作的声表面波谐振器的性能降低。
基于此，本发明提供了一种叉指换能器该叉指换能器包括第一汇流条；以及与第一汇流条相对设置的第二汇流条；在第一方向上，第一汇流条包括依次交替排布的多个第一电极指以及多个第二电极指，相邻第一电极指与第二电极指之间存在间隔；在第一方向上，第二汇流条包括依次交替排布的多个第三电极指以及多个第四电极指，相邻第三电极指与第四电极指之间存在间隔；第一电极指与第三电极指相对设置，且任一相对设置的第一电极指与第三电极指之间存在第一间距；第二电极指与第四电极指相对设置，且任一相对设置的第二电极指与第四电极指之间有第二间距；第一间距与第二间距相同；多个第一间距与多个第二间距在第一汇流条与第二汇流条之间形成一个虚拟菱形；或多个第一间距与多个第二间距在第一汇流条与第二汇流条之间形成两条平行的虚拟直线；其中，第一方向平行于第一汇流条的延伸方向，且由第一汇流条的端部指向第一汇流条的中间位置。
该叉指换能器通过变迹或加权或变迹与加权结合的方式形成了本发明中的结构，该结构可以使得该叉指换能器中声波传播的方向与能量流动的方向尽可能接近，即可以使该叉指换能器的能流角无限接近于零（声波的相速度和群速度方向一致），从而抑制横向模式杂散的产生，进而改善包含该叉指换能器的声表面波谐振器的性能。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参考图2，图2为本发明实施例提供的一种叉指换能器的结构示意图，参考图3，图3为本发明实施例提供的叉指换能器的电极指细节结构示意图。
所述叉指换能器包括：
第一汇流条01；以及与所述第一汇流条01相对设置的第二汇流条02。
在第一方向上，所述第一汇流条01包括依次交替排布的多个第一电极指03以及多个第二电极指04，相邻所述第一电极指03与所述第二电极指04之间存在间隔07。
在所述第一方向上，所述第二汇流条02包括依次交替排布的多个第三电极指05以及多个第四电极指06，相邻所述第三电极指05与所述第四电极指06之间存在间隔08。
所述第一电极指03与所述第三电极指05相对设置，且任一所述相对设置的所述第一电极指03与所述第三电极指05之间存在第一间距09；所述第二电极指04与所述第四电极指06相对设置，且任一所述相对设置的所述第二电极指04与所述第四电极指06之间有第二间距10；所述第一间距09与所述第二间距10相同。
多个所述第一间距09与多个所述第二间距10在所述第一汇流条01与所述第二汇流条02之间形成一个虚拟菱形；或多个所述第一间距09与多个所述第二间距10在所述第一汇流条01与所述第二汇流条02之间形成两条平行的虚拟直线。
其中，所述第一方向平行于所述第一汇流条01的延伸方向，且由所述第一汇流条01的端部指向所述第一汇流条01的中间位置。
具体的，叉指换能器包括了第一汇流条01与第二汇流条02，第一汇流条01与第二汇流条02是相对设置的，也就是说，第一汇流条01与第二汇流条02平行。在第一汇流条01上设置有一个电学端口11，该电学端口11用于外接电压，在第二汇流条02上设置另一个电学端口12，该电学端口12也用于外接电压，在该叉指换能器中，两个不同的电学端口的外接电压不同，例如，当第一汇流条01的电学端口11接2V的电压时，第二汇流条02的电学端口12接地，使得该叉指换能器产生压差。
第一汇流条01上设置有多个第一电极指03以及多个第二电极指04，在第一方向上，多个第一电极指03与多个第二电极指04在第一汇流条01上是交替排布的，并且第一电极指03与第二电极指04都可以作为交替排布时的首个电极指。第一电极指03与第二电极指04之间存在间隔07，使得第一电极指03与第二电极指04形成梳状结构。第二汇流条02上设置有多个第三电极指05以及多个第四电极指06，在第一方向上，多个第三电极指05与多个第四电极指6在第二汇流条02上是交替排布的，并且第三电极指05与第四电极指06都可以作为交替排布时的首个电极指。第三电极指05与第四电极指06之间存在间隔08，使得第三电极指05与第四电极指06形成梳状结构。
第一方向包括第一子方向M与第二子方向N，如图1所示，图中虚线框a1所包围的部分是该叉指换能器的左半部分，在该虚线框a1中第一方向指的是第一子方向M，第一子方向M是由第一汇流条01在虚线框a1中的端部指向第一汇流条01的中间位置，即为虚线框a1的左侧指向右侧。图中虚线框b1所包围的部分是该叉指换能器的右半部分，在该虚线框b1内中第一方向指的是第二子方向N，第二子方向N是由第一汇流条01在虚线框b1中的端部指向第一汇流条01的中间位置，即为虚线框b1的右侧指向左侧。需要说明的是，虚线框a1与虚线框b1仅仅指的是虚线框中的叉指换能器。
在第一汇流条01与第二汇流条02之间第一电极指03与第三电极指05相对设置，第二电极指04与第四电极指06相对设置。每一个相对设置的第一电极指03与第三电极指05之间存在第一间距09，每一个相对设置的第二电极指04与第四电极指06之间存在第二间距10，第一间距09与第二间距10相同。多个第一间距09与多个第二间距10在第一汇流条01与第二汇流条02之间形成虚拟菱形，或者形成两条平行的虚拟直线，对于虚拟菱形与两条平行的虚拟直线在后文中会详细介绍，此处不再赘述。
可选的，在本发明的另一实施例中，参考图4，图4为本发明实施例提供的另一种叉指换能器的结构示意图，所述叉指换能器还包括：
多个所述第一电极指03的长度在所述第一方向上等差递增。
多个所述第二电极指04的长度在所述第一方向上等差递减。
多个所述第三电极指05的长度在所述第一方向上等差递减。
多个所述第四电极指06的长度在所述第一方向上等差递增。
具体的，第一汇流条01上有多个电极指，例如，在第一方向上，这些电极指的排布可以是第一电极指03、第二电极指04、第一电极指03、第二电极指04···，也可以为第二电极指04、第一电极指03、第二电极指04、第一电极指03···，第二汇流条02上有多个电极指，例如，在第一方向上，这些电极指的排布可以是第三电极指05、第四电极指06、第三电极指05、第四电极指06···，也可以为第四电极指06、第三电极指05、第四电极指06、第三电极指05···，参见图4，第一子方向M与第二子方向N都代表了第一方向。
虚线框a1中第一电极指03的长度在第一子方向M上等差递增，与第一电极指03相对设置的第三电极指05在虚线框a1中的长度在第一子方向M上等差递减，此时，第一电极指03与第三电极指05之间的第一间距09在虚线框a1中的部分形成了虚拟菱形13的一条边长。虚线框a1中第二电极指04的长度在第一子方向M上等差递减，与第二电极指04相对设置的第四电极指06在虚线框a1中的长度在第一子方向M上等差递增，此时，第二电极指04与第四电极指06之间的第二间距10在虚线框a1中的部分形成了虚拟菱形13的另一条边长。
虚线框b1中第一电极指03的长度在第二子方向N上等差递增，与第一电极指03相对设置的第三电极指05在虚线框b1中的长度在第二子方向N上等差递减，此时，第一电极指03与第三电极指05之间的第一间距09在虚线框b1中的部分形成了虚拟菱形13的另一条边长。虚线框b1中第二电极指04的长度在第二子方向N上等差递减，与第二电极指04相对设置的第四电极指06在虚线框b1中的长度在第二子方向N上等差递增，此时，第二电极指04与第四电极指06之间的第二间距10在虚线框b1中的部分形成了虚拟菱形13的另一条边长。所有的第一间距09与第二间距10形成了虚拟菱形13。在该叉指换能器中，该虚拟菱形13中靠近叉指换能器端部的角的角度为30度。
可选的，在本发明的另一实施例中，参考图5，图5为本发明实施例提供的叉指换能器的电极指的另一细节结构示意图，在所述第一方向上，相邻所述第一电极指03与所述第二电极指04之间间隔的距离相同。
相邻所述第三电极指05与所述第四电极指06之间间隔的距离相同。
具体的，虽然第一电极指03与第二电极指04的长度在变化，但是相邻第一电极指03与第二电极指04之间间隔07的距离都是一样的。例如，参照图5，间隔071与间隔072相等，相邻第三电极指05与第四电极指06之间间隔08的距离也都是一样的，例如，间隔081与间隔082相等。
可选的，在本发明的另一实施例中，在所述第一方向上，多个所述第一电极指03、多个所述第二电极指04、多个所述第三电极指05以及多个所述第四电极指06的指宽相同。
具体的，在本实施例中第一电极指03、第二电极指04、第三电极指05以及第四电极指06的指宽相同。
对于上述三个实施例来说，通过对叉指换能器进行电极变迹形成了长度不同，宽度相同的电极指，这些电极指的长度变换遵循线性变化规律，呈现为等差变化，这样的设置可以使得横向模式相消，通过横向模式相消可以达到抑制杂波的效果，可以使得使用该叉指换能器的谐振器的稳定性增加，提高了谐振器的品质因数。
可选的，在本发明的另一实施例中，参考图6，图6为本发明实施例提供的又一种叉指换能器的结构示意图之一，所述叉指换能器还包括：
多个所述第一电极指03、多个所述第二电极指04、多个所述第三电极指05以及多个所述第四电极指06的指宽在所述第一方向上等差递增。
在所述第一方向上，多个所述第一电极指03的长度相同、多个所述第二电极指04的长度相同、多个所述第三电极指05的长度相同以及多个所述第四电极指06的长度相同。
具体的，在该实施例中，第一方向包括第一子方向M与第二子方向N，图6中虚线框a2所包围的部分是该叉指换能器的左半部分，在该虚线框a2中第一方向指的是第一子方向M，第一子方向M是由第一汇流条01在虚线框a2中的端部指向第一汇流条01的中间位置，即为虚线框a2的左侧指向右侧。图中虚线框b2所包围的部分是该叉指换能器的右半部分，在该虚线框b2内中第一方向指的是第二子方向N，第二子方向N是由第一汇流条01在虚线框b2中的端部指向第一汇流条01的中间位置，即为虚线框b2的右侧指向左侧。需要说明的是，虚线框a2与虚线框b2仅仅指的是虚线框中的叉指换能器。
在虚线框a2中的第一汇流条01上的第一电极指03以及第二电极指04在第一子方向M上交替排列，并且，多个第一电极指03与多个第二电极指04在第一子方向M上的指宽呈等差递增，也就是说，第一子方向M上排列的多个第一电极指03与多个第二电极指04的宽度越来越宽，在第二汇流条02上的第三电极指05以及第四电极指06在第一子方向M上交替排列，并且，多个第三电极指05与多个第四电极指06在第一子方向M上的指宽呈等差递增，也就是说，第一子方向M上排列的多个第三电极指05与多个第四电极指06的宽度越来越宽。
在虚线框b2中的中的第一汇流条01上的第一电极指03以及第二电极指04在第二子方向N上交替排列，并且，多个第一电极指03与多个第二电极指04在第二子方向N上的指宽呈等差递增，也就是说，第二子方向N上排列的多个第一电极指03与多个第二电极指04的宽度越来越宽，在第二汇流条02上的第三电极指05以及第四电极指06在第二子方向N上交替排列，并且，多个第三电极指05与多个第四电极指06在第二子方向N上的指宽呈等差递增，也就是说，第二子方向N上排列的多个第三电极指05与多个第四电极指06的宽度越来越宽。
不论是第一子方向M还是第二子方向N上，所有的第一电极指03的长度相同，所有的第二电极指04的长度相同，所有的第三电极指05的长度相同，所有的第四电极指06的长度相同。且第一电极指03的长度比第二电极指04的长度长，第四电极指06的长度与比第三电极指05的长度长。
参考图7，图7为本发明实施例提供的又一种叉指换能器的结构示意图之二，由于第一电极指03与第三电极指05相对设置，第一电极指03与第三电极指05之间存在第一间距09，第二电极指04与第四电极指06相对设置，第二电极指04与第四电极指06之间存在第二间距10。多个第一间距09形成了一条虚拟直线141，多个第二间距10形成了一条虚拟直线142，虚拟直线141与虚拟直线142组成了两条平行的虚拟直线14。
可选的，在本发明的另一实施例中，参考图8，图8为本发明实施例提供的叉指换能器的电极指的又一细节结构示意图，相邻所述第一电极指03与所述第二电极指04之间间隔的距离，在所述第一方向上等差递减。
相邻所述第三电极指05与所述第四电极指06之间间隔的距离，在所述第一方向上等差递减。
具体的，相邻的第一电极指03与第二电极指04之间间距不相同，例如，图8为虚线框a2中的部分叉指换能器，在第一子方向M上，第一电极指03与第二电极指04之间间隔071的距离大于第一电极指03与第二电极指04之间间隔072的距离，第三电极指05与第四电极指06之间间隔081的距离大于第三电极指05与第四电极指06之间间隔082的距离。
在虚线框b2中第一电极指03与第二电极指04之间间隔的距离，第三电极指05与第四电极指06之间间隔的距离与虚线框a2中相同。在第一方向上，第一电极指03与第二电极指04之间间隔的距离等差递减，且第三电极指05与第四电极指06之间间隔的距离等差递减。
对于上述两个实施例来说，通过对叉指换能器进行电极加权形成了长度相同，宽度不同的电极指，加权后的电极指利用横向结果的非均匀性抑制横向模式的激励，达到抑制杂波的效果，可以使得使用该叉指换能器的谐振器的稳定性增加，提高了谐振器的品质因数。加权系数为高斯分布函数，均值为1，均方根为0.5，其变量为从中间区域，往两边区域的电极指的位置坐标，因变量为电极指的宽度。
可选的，在本发明的另一实施例中，参考图9，图9为本发明实施例提供的又一种叉指换能器的结构示意图之三，所述叉指换能器还包括：
多个所述第一电极指03的长度在所述第一方向上等差递增，且多个所述第一电极指03的指宽在所述第一方向上等差递增。
多个所述第二电极指04的长度在所述第一方向上等差递减，且多个所述第二电极指04的指宽在所述第一方向上等差递增。
多个所述第三电极指05的长度在所述第一方向上等差递减，且多个所述第三电极指的指宽在所述第一方向上等差递增。
多个所述第四电极指06的长度在所述第一方向上等差递增，且多个所述第四电极指的指宽在所述第一方向上等差递增。
具体的，第一方向包括第一子方向M与第二子方向N，如图9所示，图中虚线框a3所包围的部分是该叉指换能器的左半部分，在该虚线框a3中第一方向指的是第一子方向M，第一子方向M是由第一汇流条01在虚线框a3中的端部指向第一汇流条01的中间位置，即为虚线框a3的左侧指向右侧。图中虚线框b3所包围的部分是该叉指换能器的右半部分，在该虚线框b3内中第一方向指的是第二子方向N，第二子方向N是由第一汇流条01在虚线框b3中的端部指向第一汇流条01的中间位置，即为虚线框b3的右侧指向左侧。需要说明的是，虚线框a3与虚线框b3仅仅指的是虚线框中的叉指换能器。
虚线框a3中第一电极指03的长度在第一子方向M上等差递增，与第一电极指03相对设置的第三电极指05在虚线框a3中的长度在第一子方向M上等差递减，此时，第一电极指03与第三电极指05之间的第一间距09在虚线框a3中的部分形成了虚拟菱形13的一条边长。虚线框a3中第二电极指04的长度在第一子方向M上等差递减，与第二电极指04相对设置的第四电极指06在虚线框a3中的长度在第一子方向M上等差递增，此时，第二电极指04与第四电极指06之间的第二间距10在虚线框a3中的部分形成了虚拟菱形13的一条边长。在虚线框a3中的第一汇流条01上的第一电极指03以及第二电极指04在第一子方向M上交替排列，并且，多个第一电极指03与多个第二电极指04在第一子方向M上的指宽呈等差递增，也就是说，第一子方向M上排列的多个第一电极指03与多个第二电极指04的宽度越来越宽，在第二汇流条02上的第三电极指05以及第四电极指06在第一子方向M上交替排列，并且，多个第三电极指05与多个第四电极指06在第一子方向M上的指宽呈等差递增，也就是说，第一子方向M上排列的多个第三电极指05与多个第四电极指06的宽度越来越宽。
虚线框b3中第一电极指03的长度在第二子方向N上等差递增，与第一电极指03相对设置的第三电极指05在虚线框b3中的长度在第二子方向N上等差递减，此时，第一电极指03与第三电极指05之间的第一间距09在虚线框b3中的部分形成了虚拟菱形13的一条边长。虚线框b3中第二电极指04的长度在第二子方向N上等差递减，与第二电极指04相对设置的第四电极指06在虚线框b3中的长度在第二子方向N上等差递增，此时，第二电极指04与第四电极指06之间的第二间距10在虚线框b3中的部分形成了虚拟菱形13的一条边长。所有的第一间距09与第二间距10形成了虚拟菱形13。在该叉指换能器中，该虚拟菱形13中处于叉指换能器端部的角的角度为30度。在虚线框b3中的中的第一汇流条01上的第一电极指03以及第二电极指04在第二子方向N上交替排列，并且，多个第一电极指03与多个第二电极指04在第二子方向N上的指宽呈等差递增，也就是说，第二子方向N上排列的多个第一电极指03与多个第二电极指04的宽度越来越宽，在第二汇流条02上的第三电极指05以及第四电极指06在第二子方向N上交替排列，并且，多个第三电极指05与多个第四电极指06在第二子方向N上的指宽呈等差递增，也就是说，第二子方向N上排列的多个第三电极指05与多个第四电极指06的宽度越来越宽。
需要说明的是，在本实施例中，第一间距09与第二间距10形成了虚拟菱形，该虚拟菱形靠近叉指换能器端部的角的角度为30度。
可选的，在本发明的另一实施例，相邻所述第一电极指03与所述第二电极指04之间间隔的距离，在所述第一方向上等差递减。
相邻所述第三电极指05与所述第四电极指06之间间隔的距离，在所述第一方向上等差递减。
具体的，相邻的第一电极指03与第二电极指04之间间距不相同，例如，图8为虚线框a3中的部分叉指换能器，在第一子方向M上，第一电极指03与第二电极指04之间间隔071的距离大于第一电极指03与第二电极指04之间间隔072的距离，第三电极指05与第四电极指06之间间隔081的距离大于第三电极指05与第四电极指06之间间隔082的距离。
在虚线框b3中第一电极指03与第二电极指04之间间隔的距离，第三电极指05与第四电极指06之间间隔的距离与虚线框a3中相同。在第一方向上，第一电极指03与第二电极指04之间间隔的距离等差递减，且第三电极指05与第四电极指06之间间隔的距离等差递减。
对于上述两个实施例来说，通过对叉指换能器进行电极变迹以及加权形成了长度不同，宽度不同的电极指，电极指这样的设置，既可以使得横向模式相消，通过横向模式相消可以达到抑制杂波的效果，也可以利用横向结果的非均匀性抑制横向模式的激励，达到抑制杂波的效果，从而使得使用该叉指换能器的谐振器的稳定性增加，提高了谐振器的品质因数。
进一步的，发明人根据上述叉指换能器，发明了一种声表面波谐振器，参考图10，图10为本发明实施例提供的一种声表面波谐振器的结构示意图，该声表面波谐振器采用了上述实施例中的叉指换能器，所述声表面波谐振器包括：
衬底20，位于所述衬底20一侧的氧化层21。
位于所述氧化层21背离所述衬底20一侧的压电层22。
位于所述压电层22背离所述衬底20一侧的叉指换能器23；所述叉指换能器23为上述实施例所述的叉指换能器23。
具体的，衬底20的材料可以为单晶硅、石英、蓝宝石等材料，氧化层21的材料可以为二氧化硅等材料，压电层22的材料可以为铌酸锂、钽酸锂等材料，叉指换能器23的材料可以为金属材料，即为金属电极，其材料可以为Al、Cu、Mo等材料。
需要说明的是，衬底20为支撑衬底，由于声波在衬底20上的波速大，在压电层22上的波速小，所以形成了声速差，使得声波在分界面形成很强的反射，该衬底20可以避免声波往基底层泄露，提高谐振器的品质因数。氧化层21为功能层，不仅有反射声波作用，而且温度补偿作用，可以减小频率温度系数。压电层22可以进行压电转换，输入时将电信号转换为机械信号，输出时再将机械信号转换为电信号。叉指换能器23为金属层，用来导电和激励谐振，并且叉指换能器23还连接外围的电学端口。
基于上述的一种声表面波谐振器，本发明还提供了一种声表面波谐振器件的制备方法，参考图11，图11为本发明实施例提供的一种声表面波谐振器件的制备方法的流程示意图。
所述制备方法包括：
S101：提供一衬底20。
在该步骤中，提供一衬底20，例如，该衬底20可以为Si衬底，对Si衬底进行清洗，依次采用丙酮、乙醇以及去离子水对Si衬底进行超声清洗10分钟，然后用氮气吹干后，放入100℃的烘箱中，烘干10分钟。
S102：在所述衬底20一侧形成氧化层21。
在该步骤中，在衬底20一侧形成氧化层21，例如，在Si衬底一侧形成SiO2氧化层。该氧化层21可以采用沉积或者溅射的方法形成。
S103：在所述氧化层21背离所述衬底20一侧形成压电层22。
在该步骤中，在形成的氧化层21背离衬底20一侧形成压电层22，例如，将一块注入氦离子(He+)的单晶LiNbO3晶片键合到SiO2氧化层背离Si衬底一侧。由于LiNbO3晶片包括了一层LiNbO3衬底，所以将键合后的结构放入退火炉中进行LiNbO3衬底分离，然后对得到的LiNbO3膜层表面进行抛光，修复受损的分子结构，最终得到了LiNbO3压电薄膜。
S104：在所述压电层22背离所述衬底20一侧形成叉指换能器23；所述叉指换能器23为上述实施例所述的叉指换能器23。
在该步骤中，在得到的压电层22背离衬底20一侧形成叉指换能器23，例如，在LiNbO3压电薄膜背离Si衬底一侧旋涂一层光刻胶，在根据需要的图形对光刻胶进行曝光显影，之后进行蒸镀和剥离技术，重复两次得到电极指与汇流条，即得到叉指换能器23。
需要说明的是，电极指是由导电层(Al)和粘附层(Ti)组成，位于LiNbO3薄膜背离衬底20一侧，第一汇流条01使用Al材料连接所有的第一电极指03与第二电极指04，第二汇流条02使用Al材料连接所有的第三电极指05与第四电极指06。
以上对本发明所提供的一种叉指换能器、声表面波谐振器以及制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素，或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种叉指换能器，其特征在于，所述叉指换能器包括：
第一汇流条；以及与所述第一汇流条相对设置的第二汇流条；
在第一方向上，所述第一汇流条包括依次交替排布的多个第一电极指以及多个第二电极指，相邻所述第一电极指与所述第二电极指之间存在间隔；
在所述第一方向上，所述第二汇流条包括依次交替排布的多个第三电极指以及多个第四电极指，相邻所述第三电极指与所述第四电极指之间存在间隔；
所述第一电极指与所述第三电极指相对设置，且任一所述相对设置的所述第一电极指与所述第三电极指之间存在第一间距；所述第二电极指与所述第四电极指相对设置，且任一所述相对设置的所述第二电极指与所述第四电极指之间有第二间距；所述第一间距与所述第二间距相同；
多个所述第一间距与多个所述第二间距在所述第一汇流条与所述第二汇流条之间形成一个虚拟菱形；或多个所述第一间距与多个所述第二间距在所述第一汇流条与所述第二汇流条之间形成两条平行的虚拟直线；
其中，所述第一方向平行于所述第一汇流条的延伸方向，且由所述第一汇流条的端部指向所述第一汇流条的中间位置。
2.根据权利要求1所述叉指换能器，其特征在于，所述叉指换能器还包括：
多个所述第一电极指的长度在所述第一方向上等差递增；
多个所述第二电极指的长度在所述第一方向上等差递减；
多个所述第三电极指的长度在所述第一方向上等差递减；
多个所述第四电极指的长度在所述第一方向上等差递增。
3.根据权利要求2所述叉指换能器，其特征在于，在所述第一方向上，相邻所述第一电极指与所述第二电极指之间间隔的距离相同；
相邻所述第三电极指与所述第四电极指之间间隔的距离相同。
4.根据权利要求3所述叉指换能器，其特征在于，在所述第一方向上，多个所述第一电极指、多个所述第二电极指、多个所述第三电极指以及多个所述第四电极指的指宽相同。
5.根据权利要求1所述叉指换能器，其特征在于，所述叉指换能器还包括：
多个所述第一电极指、多个所述第二电极指、多个所述第三电极指以及多个所述第四电极指的指宽在所述第一方向上等差递增；
在所述第一方向上，多个所述第一电极指的长度相同、多个所述第二电极指的长度相同、多个所述第三电极指的长度相同以及多个所述第四电极指的长度相同。
6.根据权利要求5所述叉指换能器，其特征在于，相邻所述第一电极指与所述第二电极指之间间隔的距离，在所述第一方向上等差递减；
相邻所述第三电极指与所述第四电极指之间间隔的距离，在所述第一方向上等差递减。
7.根据权利要求1所述叉指换能器，其特征在于，所述叉指换能器还包括：
多个所述第一电极指的长度在所述第一方向上等差递增，且多个所述第一电极指的指宽在所述第一方向上等差递增；
多个所述第二电极指的长度在所述第一方向上等差递减，且多个所述第二电极指的指宽在所述第一方向上等差递增；
多个所述第三电极指的长度在所述第一方向上等差递减，且多个所述第三电极指的指宽在所述第一方向上等差递增；
多个所述第四电极指的长度在所述第一方向上等差递增，且多个所述第四电极指的指宽在所述第一方向上等差递增。
8.根据权利要求7所述叉指换能器，其特征在于，相邻所述第一电极指与所述第二电极指之间间隔的距离，在所述第一方向上等差递减；
相邻所述第三电极指与所述第四电极指之间间隔的距离，在所述第一方向上等差递减。
9.一种声表面波谐振器，其特征在于，所述声表面波谐振器包括：
衬底；
位于所述衬底一侧的氧化层；
位于所述氧化层背离所述衬底一侧的压电层；
位于所述压电层背离所述衬底一侧的叉指换能器；所述叉指换能器为权利要求1-8任一项所述的叉指换能器。
10.一种声表面波谐振器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底一侧形成氧化层；
在所述氧化层背离所述衬底一侧形成压电层；
在所述压电层背离所述衬底一侧形成叉指换能器；所述叉指换能器为权利要求1-8任一项所述的叉指换能器。
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