CN115250104A - 体声波谐振器、滤波器及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种体声波谐振器，包括：基底；压电层；声学镜；底电极；顶电极；单晶压电层，设置在底电极与顶电极之间，其中：压电层的下表面与基底的上表面之间设置有支撑结构，压电层与基底大体平行布置；所述底电极设置有声学干涉结构。本发明还涉及一种滤波器以及一种电子设备。
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、一种包括该体声波谐振器的滤波器，以及一种包括该体声波谐振器或该滤波器的电子设备。
背景技术
随着5G通信技术的日益发展，对通信频段的要求越来越高。传统的射频滤波器受结构和性能的限制，不能满足高频通信的要求。薄膜体声波谐振器(FBAR)作为一种新型的MEMS器件，具有体积小、质量轻、插入损耗低、频带宽以及品质因子高等优点，很好地适应了无线通信系统的更新换代，使FBAR技术成为通信领域的研究热点之一。
薄膜体声波谐振器的结构主体为由电极-压电薄膜-电极组成的“三明治”结构，即两层金属电极层之间夹一层压电材料。通过在两电极间输入正弦信号，FBAR利用逆压电效应将输入电信号转换为机械谐振，并且再利用压电效应将机械谐振转换为电信号输出。
在现有的技术中，传统的薄膜体声波谐振器的压电层采用半导体薄膜沉积工艺制备(如溅射工艺)，一方面压电薄膜为多晶结构，另一方面因压电层沉积在底电极上，沉积形成的压电层结构并不是平直状态，导致谐振器整体电性能并未达到最优化。因此，传统的薄膜体声波谐振器不能实现更为优化的电性能。
发明内容
为缓解或解决现有技术中的上述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；
压电层；
声学镜；
底电极；
顶电极；
单晶压电层，设置在底电极与顶电极之间，
其中：
压电层的下表面与基底的上表面之间设置有支撑结构，压电层与基底大体平行布置；
所述底电极设置有第一声学干涉结构。
根据本发明的另一个方面，还提供一种包括前述体声波谐振器的滤波器。
根据本发明的另一个方面，还提供一种包括前述体声波谐振器或滤波器的电子设备。
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1-32为根据本发明的不同示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
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。发明的一部分实施例，而并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
首先，本发明的附图中的附图标记说明如下：
10：基底，可选材料为单晶硅、氮化镓、砷化镓、蓝宝石、石英、碳化硅、金刚石等。
20：声学镜，可以是空腔，也可采用布拉格反射层及其他等效形式，本发明所示的实施例中采用的是空腔。
25：支撑层，材料可为铜，金或以上金属的复合或其合金等，也可以是SiN，SiO2等介质材料。
30：底电极，材料可选钼、钌、金、铝、镁、钨、铜，钛、铱、锇、铬或以上金属的复合或其合金等。
40：单晶压电层，可选单晶氮化铝、单晶氮化镓、单晶铌酸锂、单晶锆钛酸铅、单晶铌酸钾、单晶石英薄膜、或者单晶钽酸锂等材料，还可包含上述材料的一定原子比的稀土元素掺杂材料，例如可以是掺杂氮化铝，掺杂氮化铝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。
50：顶电极，材料可选钼、钌、金、铝、镁、钨、铜，钛、铱、锇、铬或以上金属的复合或其合金等。顶电极和底电极材料一般相同，但也可以不同。
60：凸起结构，材料可选钼、钌、金、铝、镁、钨、铜，钛、铱、锇、铬或以上金属的复合或其合金等，也可以选择介质材料或压电材料，如二氧化硅、氮化硅、氮化铝等。
70：插入材料,其与底电极的材料不同，其材料可为：电极材料的氧化物、氮化物、氮化铝、氮化硅、氧化硅等。
80：声学干涉结构,其可为悬翼结构、桥结构、凹陷结构、凸起结构等。
图1为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
如图1所示，在图示的实施例中，该体声波谐振器主要包括：基底10、支撑层25、声学镜20、底电极30、压电层40和顶电极50。支撑层25设置在基底10上，用于支撑体声波谐振器的谐振结构。在支撑层25中形成有一个空腔，该空腔构成声学镜20。底电极30设置在压电层40的底面上，顶电极50设置在压电层40的上表面上，使得压电层40被夹持在底电极30和顶电极50之间。如图1所示，压电层40的下表面与基底10的上表面之间设置所述支撑层25(即支撑结构)，压电层40与基底10大体平行布置。
如图1所示，在图示的实施例中，压电层40为平直的单晶压电层。在本发明中，压电层40采用平直的单晶薄膜结构，使得压电层40在整个体声波谐振器层面都为水平状态，因此，体声波谐振器能够消除由于压电层弯曲导致的寄生模式增强效应，因此寄生模式得到抑制。
如图1所示，在图示的实施例中，底电极30的非电极连接端形成有悬翼结构，该悬翼结构向外延伸。在底电极30的悬翼结构的面对压电层40的表面上覆盖有凸起结构60。在图1所示的实施例中，在电极的非电极连接端，底电极30的悬翼结构和底电极30上的凸起结构60在水平方向上处于声学镜20边界的内侧。在图1所示的实施例中，在顶电极50上也形成有悬翼结构，且在顶电极50的悬翼结构的面对压电层40的表面上也设置有凸起结构60。
需要指出的是，本发明不局限于图示的实施例，例如，凸起结构60也可以覆盖在底电极30的悬翼结构的背对压电层40的表面上，这些变化例也应落入本发明的保护范围之内。
在图1所示的实施例中，设置在底电极30和顶电极50上的悬翼结构和凸起结构60构成了用于优化体声波谐振器的电性能的声学干涉结构。通过合理设置这些声学干涉结构能够提高体声波谐振器的并联谐振频率处阻抗(Rp)或品质因数(Qp)。
如图1所示，在图示的实施例中，顶电极50和底电极30对称地设置在压电层40的上下两侧。顶电极50上的凸起结构60和底电极30上的凸起结构60也对称地设置在压电层40的上下两侧。这里的对称，为电极的非电极连接端的上下两侧的声学干涉结构的部分，关于垂直于谐振器的厚度方向的压电层中分面对称设置，在图1中，上下两侧的声学干涉结构的部分也可以关于谐振器的有效区域的中心中心对称布置。
在图1所示的实施例中，底电极30的悬翼结构以及设置在底电极30上的悬翼结构能够分别起到提高体声波谐振器的并联谐振频率处阻抗(Rp)或品质因数(Qp)的作用。
此外，在图1所示的实施例中，底电极30的悬翼结构与设置在底电极30上的悬翼结构能够相互配合，这种相互配合的关系能够起到优化体声波谐振器的并联谐振频率处阻抗(Rp)或品质因数(Qp)的作用。
此外，在图1所示的实施例中，底电极30和顶电极50的悬翼结构和凸起结构的形貌及位置对称性提高了整个体声波谐振器的对称性，因此消除了由于不对称性导致的寄生模式增强效应，因此寄生模式得到抑制。
与传统的体声波谐振器相比，图1所示的体声波谐振器的结构为底电极与顶电极上下对称，使得体声波谐振器效果增强，降低体声波谐振器的寄生模式效应；同时，在底电极下增加了凸起结构，底电极两端通过光刻刻蚀等工艺手段来形成两个悬翼结构，使得底电极具有双翼结构，有效提高体声波谐振器的并联谐振频率处的阻抗(Rp)或品质因数(Qp)，以此来优化体声波谐振器的性能。
在图1所示的实施例中，底电极30的悬翼结构和底电极30上的凸起结构60在水平方向上处于声学镜空腔的边界的内侧。
图2为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
与图1所示的示例性实施例相比，图2所示的体声波谐振器的主要区别在于顶电极50的结构不同。
如图2所示，在图示的实施例中，顶电极50为平直的电极，且在顶电极50上没有设置任何凸起结构60。与图1所示的实施例相比，图2所示的体声波谐振器的结构更为简单。
除了前述区别之外，图2所示的体声波谐振器的其他特征与图1所示的实施例基本相同，为了简洁起见，这里不再赘述。
图3为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
与图1所示的示例性实施例相比，图3所示的体声波谐振器的区别仅在于：底电极30除了凸起结构60之外还设置有凹陷结构90，该凹陷结构90形成在底电极30的背对压电层40的表面(图中的下表面)上；顶电极50除了凸起结构60之外还设置有有凹陷结构90，该凹陷结构90形成在顶电极50的背对压电层40的表面(图中的上表面)上。凹陷结构90的截面呈矩形，并且凹陷结构90的深度小于底电极30或顶电极50的厚度，凹陷结构90的截面也可以为其他形状。
除了前述区别之外，图3所示的体声波谐振器的其他特征与图1所示的实施例基本相同，为了简洁起见，这里不再赘述。
图4为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
与图3所示的示例性实施例相比，图4所示的体声波谐振器的主要区别在于：在图4所示的实施例中，顶电极50为平直的电极，在顶电极50上没有形成任何凹陷结构，且在顶电极50上没有设置任何凸起结构60。与图3所示的实施例相比，图4所示的体声波谐振器的结构更为简单。
除了前述区别之外，图4所示的体声波谐振器的其他特征与图3所示的实施例基本相同，为了简洁起见，这里不再赘述。
在图3和图4所示的实施例中，在底电极30或顶电极50设置有凸起结构60和凹陷结构90，这有助于提高体声波谐振器的串联谐振频率处的品质因数(Qs)，减小串联谐振频率处的阻抗Rs，以此来优化体声波谐振器的性能。
图5为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
图5所示结构与图2中所示的结构的区别在于：在图5中，顶电极50的非电极连接边设置有桥结构，而在图2中顶电极50为并未设置桥结构的平直电极。
除了前述区别之外，图5所示的体声波谐振器的其他特征与图2所示的实施例基本相同，为了简洁起见，这里不再赘述。
图6为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
如图6所示，在图示的实施例中，在底电极30的非电极连接端设置有悬翼结构，底电极连接端设置有桥结构。顶电极50的电极连接端设置有桥结构，非电极连接端形成有悬翼结构。在图6中，凸起结构60设置在悬翼结构处。
在图6所示的实施例中，通过在底电极30和顶电极50上形成桥结构和悬翼结构，提高了体声波谐振器的Q值，同时有利于不降低体声波谐振器的机电耦合系数Kt，以此来优化体声波谐振器的性能。
在图6所示的结构中，示例性的，底电极和顶电极的非电极连接端关于谐振器的中心对称布置。
图7为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
如图7所示，在图示的实施例中，在底电极30的非电极连接端形成有悬翼结构，该悬翼结构向外延伸。凸起结构60覆盖在底电极30的悬翼结构的背对压电层40的表面上，并且仅覆盖底电极30的一部分。在图7所示的实施例中，底电极30和设置在底电极30上的凸起结构60在水平方向上处于声学镜空腔的边界的内侧。图7中，顶电极50为平直电极。
图8为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
如图8所示，在图示的实施例中，在底电极30的非电极连接端形成有向外延伸的悬翼结构，电极连接端形成有桥结构。凸起结构60覆盖在底电极30的悬翼结构和桥结构的背对压电层40的表面上，在底电极的电极连接端，凸起结构60覆盖整个桥部且向外延伸到桥结构的外侧，支撑层25覆盖底电极30的电极连接端的凸起结构60。底电极30的悬翼结构和桥结构和底电极30上的凸起结构60延伸至体声波谐振器的有效区域之外。
在图8中，顶电极50为平直电极。此外，底电极30的桥结构以及悬翼结构在水平方向上均处于声学镜空腔的边界的内侧。
图9为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
图9所示结构与图8所示结构的区别在于：在图9中，在底电极30的靠近凸起结构60的边缘处形成有凹槽，在凹槽中填充有插入材料70，插入材料70与底电极30的材料不同。该插入材料70位于凸起结构60之内。该插入材料70能够有效提高体声波谐振器的串联谐振频率处的品质因数(Qs)，减小串联谐振频率处的阻抗(Rs)，以此来优化体声波谐振器的电性能。
除了前述区别之外，图9所示的体声波谐振器的其他特征与图8所示的实施例基本相同，为了简洁起见，这里不再赘述。
图10为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
如图10所示，在图示的实施例中，底电极30形成有桥结构。在底电极30的桥结构的下侧设置有凸起结构60，底电极30的在桥结构外侧的部分被支撑层25覆盖。凸起结构60部分地覆盖在桥结构的背对压电层40的表面上。在凸起结构60上刻蚀有沟槽。该沟槽的刻蚀深度小于凸起结构60的厚度，例如，该沟槽的刻蚀深度可以等于凸起结构60的厚度的一半。
如图10所示，在图示的实施例中，底电极30的桥结构的内边缘限定谐振器的有效区域的边界，凸起结构60处于有效区域的外侧且在水平方向上处于声学镜空腔的边界的内侧。顶电极50为平直的电极层，并且在顶电极50上没有设置任何凸起结构。
图11为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
与图10所示的实施例相比，图11所示的体声波谐振器的主要区别在于沟槽的深度不同。
如图11所示，在图示的实施例中，沟槽的刻蚀深度等于凸起结构60的厚度，即沟槽在厚度方向上贯穿凸起结构60。
除了前述区别之外，图11所示的体声波谐振器的其他特征与图10所示的实施例基本相同，为了简洁起见，这里不再赘述。
图12为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
图12所示的结构与图10所示的结构的区别在于：在图12中，底电极并未设置凸起结构60，而且在图12中，底电极30的桥结构的外侧部分在水平方向上处于声学镜空腔的边界的内侧。
除了前述区别之外，图12所示的体声波谐振器的其他特征与图10所示的实施例基本相同，为了简洁起见，这里不再赘述。
图13为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
图13所示结构与图12所示结构的不同在于，在图13中，凸起结构60覆盖了底电极30的桥结构。
除了前述区别之外，图13所示的体声波谐振器的其他特征与图12所示的实施例基本相同，为了简洁起见，这里不再赘述。
图14为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
图14所示结构与图12所示结构的不同在于，在图14中，底电极的非电极连接端的桥结构被支撑层25覆盖了一部分。
除了前述区别之外，图14所示的体声波谐振器的其他特征与图12所示的实施例基本相同，为了简洁起见，这里不再赘述。
图15为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
图15所示结构与图13所示结构的不同在于，在图15中，覆盖底电极的桥结构的凸起结构60被支撑层25覆盖了一部分。
除了前述区别之外，图15所示的体声波谐振器的其他特征与图13所示的实施例基本相同，为了简洁起见，这里不再赘述。
图16为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
图16所示结构与图10所示结构的区别在于：在图16中，凸起结构60覆盖整个桥结构，且向外延伸到支撑层25与底电极在桥结构的外侧之间，且在图16中，凸起结构60的内侧在水平方向上处于对应的桥结构的内边缘的内侧。
除了前述区别之外，图16所示的体声波谐振器的其他特征与图10所示的实施例基本相同，为了简洁起见，这里不再赘述。
图17为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
图17所示结构与图16所示结构的不同在于：在图17中，声学镜空腔的边界在水平方向上处于对应的底电极的桥结构的内边缘与外边缘之间，在图17中，支撑层覆盖到了桥结构的位置。
除了前述区别之外，图17所示的体声波谐振器的其他特征与图16所示的实施例基本相同，为了简洁起见，这里不再赘述。
图18为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
如图18所示，在图示的实施例中，底电极30和顶电极50都为平直的电极层。在底电极30的非电极连接端连接有水平延伸的声学干涉结构80。在压电层40的下表面上形成有凹槽。干涉结构80完全覆盖压电层40上的凹槽。底电极30和干涉结构80在水平方向上处于声学镜空腔的边界的内侧。此外，在图18中，凹槽的内边缘与底电极的非电极连接端的边缘齐平。
图19为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
图19所示结构与图18所示结构的区别在于：在图19中，凹槽的内边缘在水平方向上处于底电极的非电极连接端的边缘的内侧。
除了前述区别之外，图19所示的体声波谐振器的其他特征与图18所示的实施例基本相同，为了简洁起见，这里不再赘述。
图20为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
图20所示结构与图18所示结构的区别在于：在图20中，凹槽的外边缘在水平方向上处于底电极的非电极连接端的边缘的外侧，即干涉结构80部分地覆盖压电层40上的凹槽，并且压电层40上的凹槽的至少一部分没有被覆盖，处于开放状态。
除了前述区别之外，图20所示的体声波谐振器的其他特征与图18所示的实施例基本相同，为了简洁起见，这里不再赘述。
图21为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
如图21所示，在图示的实施例中，底电极30和顶电极50都为平直的电极层。在底电极30的背对压电层40的表面上覆盖有平直的干涉结构80，并且该干涉结构80覆盖底电极30，且在水平方向上延伸到底电极30的非电极连接端的外侧。在图21中，底电极30和干涉结构80在水平方向上处于声学镜空腔的边界的内侧。
图22为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
如图22所示，在图示的实施例中，底电极30和顶电极50都为平直的电极层。在底电极30的非电极连接端形成有沿厚度方向贯穿底电极30的槽，在底电极30的背对压电层40的表面上覆盖有平直的干涉结构80，且干涉结构80完全覆盖该槽。
在图22所示的实施例中，干涉结构80没有完全覆盖底电极30，仅是部分地覆盖底电极30。底电极30和干涉结构80在水平方向上处于声学镜空腔的边界的内侧。
图23为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
如图23所示，在图示的实施例中，底电极30和顶电极50都为平直的电极层。在底电极30的非电极连接端的背对压电层40的表面上设置有干涉结构80，该干涉结构80为向内延伸的悬翼结构。
在图23中，底电极30和干涉结构80在水平方向上处于声学镜空腔的边界的内侧。
图24为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
如图24所示，在图示的实施例中，底电极30和顶电极50都为平直的电极层。在底电极30的非电极连接端的背对压电层40的表面上设置有干涉结构80，该干涉结构80为向外延伸的悬翼结构。
在图24中，底电极30和干涉结构80在水平方向上处于声学镜空腔的边界的内侧。
图25为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
如图25所示，在图示的实施例中，底电极30和顶电极50都为平直的电极层。在底电极30的非电极连接端设置有干涉结构80，该干涉结构80为桥结构，并且干涉结构80的一端的边缘与底电极30的边缘重合，另一端位于底电极30上。
图26为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
如图26所示，在图示的实施例中，底电极30和顶电极50都为平直的电极层。在底电极30的非电极连接端设置有干涉结构80，该干涉结构80为桥结构，并且干涉结构80的一端位于底电极30上，另一端位于压电层40上。即，干涉结构80跨接在底电极30和压电层40之间。
图27为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
如图27所示，在图示的实施例中，底电极30和顶电极50都为平直的电极层。在底电极30上设置有干涉结构80。该干涉结构80包括覆盖在底电极30上的平直的主体部和形成在主体部的两侧的悬翼结构。
图28为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
如图28所示，在图示的实施例中，底电极30和顶电极50都为平直的电极层。在底电极30上设置有干涉结构80。该干涉结构80包括覆盖在底电极30上的平直的主体部和形成在主体部的两侧的桥结构，并且该桥结构的一端位于底电极30上，另一端位于压电层40上。即，该桥结构跨接在底电极30和压电层40之间。
图29为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
如图29所示，在图示的实施例中，底电极30和顶电极50都为平直的电极层。在底电极30的非电极连接端附接有干涉结构80。该干涉结构80为向外延伸的悬翼结构。底电极30和干涉结构80都完全容纳在声学镜20的空腔中。
图30为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
如图30所示，在图示的实施例中，底电极30和顶电极50都为平直的电极层。在底电极30的非电极连接端附接有干涉结构80。该干涉结构80为桥结构。该干涉结构80的一端连接至底电极30，另一端连接至压电层40。底电极30和干涉结构80都完全容纳在声学镜20的空腔中。
图31为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
如图31所示，在图示的实施例中，底电极30和干涉结构80在水平方向上处于声学镜空腔的边界的内侧。在底电极30的非电极连接端形成有悬翼结构，使得底电极30具有双翼结构。在底电极30上设置有干涉结构80，该干涉结构80完全覆盖在底电极30上，使得干涉结构80的边缘与底电极30的边缘重合。
图32为根据本发明的另一个示例性实施例的体声波谐振器的截面示意图。
如图32所示，在图示的实施例中，底电极30和干涉结构80在水平方向上处于声学镜空腔的边界的内侧，在底电极30的非电极连接端形成有桥结构。在底电极30上设置有干涉结构80，该干涉结构80完全覆盖在底电极30上，使得干涉结构80的边缘与底电极30的边缘重合。
在本发明的前述实施例中，压电层采用平直的单晶薄膜结构，同时，通过设置凸起结构、桥结构、悬翼结构在体声波谐振器表面分布的位置及形貌特征，来最大化地提高体声波谐振器的并联谐振频率处阻抗(Rp)或品质因数(Qp)，同时抑制谐振器的寄生模式效应，以此来优化谐振器的性能。
在本发明的前述实施例中压电层在整个体声波谐振器层面都为水平状态，体声波谐振器消除了由于压电层弯曲导致的寄生模式增强效应，因此寄生模式得到抑制。
在本发明的前述一些实施例中，底电极上的凸起结构、桥结构、悬翼结构可以向压电层的反方向延伸(在此为向下延伸，而顶电极上的凸起结构、桥结构、悬翼结构也可以向压电层的反方向延伸，在此为向上延伸)，凸起结构、桥结构、悬翼结构能够分别最大化地起到提高谐振器的并联谐振频率处阻抗(Rp)或品质因数(Qp)的作用。
在本发明的前述一些实施例中，底电极上的凸起结构、桥结构、悬翼结构可以向压电层的同方向延伸，底电极上的凸起结构和桥结构能够相互配合、凸起结构和悬翼结构能够相互配合，这种相互配合的关系能够起到优化谐振器的并联谐振频率处阻抗(Rp)或品质因数(Qp)的作用。
在本发明的前述一些实施例中，底电极和顶电极上的凸起结构、桥结构、悬翼结构的形貌及位置对称性提高了整个谐振器的对称性，因此消除了由于不对称性导致的寄生模式增强效应，因此寄生模式得到抑制。压电层的平直特性进一步提高了这种对称性，因此寄生模式得到进一步的抑制。
在本发明中，上和下是相对于谐振器的基底的底面而言的，对于一个部件，其靠近该底面的一侧为下侧，远离该底面的一侧为上侧。
在本发明中，内和外是相对于谐振器的有效区域(压电层、顶电极、底电极和声学镜在谐振器的厚度方向上的重叠区域构成有效区域)的中心(即有效区域中心)在横向方向或者径向方向上而言的，一个部件的靠近有效区域中心的一侧或一端为内侧或内端，而该部件的远离有效区域中心的一侧或一端为外侧或外端。对于一个参照位置而言，位于该位置的内侧表示在横向方向或径向方向上处于该位置与有效区域中心之间，位于该位置的外侧表示在横向方向或径向方向上比该位置更远离有效区域中心。
如本领域技术人员能够理解的，根据本发明的体声波谐振器可以用于形成滤波器或电子设备。
基于以上，本发明提出了如下技术方案：
1、一种体声波谐振器，包括：
基底；
压电层；
声学镜；
底电极；
顶电极；
单晶压电层，设置在底电极与顶电极之间，
其中：
压电层的下表面与基底的上表面之间设置有支撑结构，压电层与基底大体平行布置；
所述底电极设置有第一声学干涉结构。
2、根据1所述的谐振器，其中：
所述第一声学干涉结构包括设置在底电极的悬翼结构、桥结构、凸起结构、凹陷结构中的至少一种。
3、根据2所述的谐振器，其中：
所述底电极的非电极连接端设置有悬翼结构或桥结构；和/或
所述底电极的电极连接端设置有桥结构。
4、根据3所述的谐振器，其中：
所述底电极的非电极连接端还包括凸起结构和/或凹陷结构；和/或
所述底电极的电极连接端还包括凸起结构和/或凹陷结构。
5、根据3所述的谐振器，其中：
所述凸起结构的内边缘处于谐振器的有效区域的内侧；和/或
所述凸起结构的外边缘处于谐振器的有效区域的外侧。
6、根据3所述的谐振器，其中：
所述压电层的下侧设置有凹陷或沟槽，所述底电极的非电极连接端覆盖所述凹陷或沟槽的至少一部分以形成所述悬翼结构；或者
所述底电极为平直电极，且所述底电极的非电极连接端在水平方向上延伸到压电层的外侧以形成所述悬翼结构；或者
所述底电极为平直电极，且所述底电极的非电极连接端的下表面设置有仅部分覆盖所述底电极的位于谐振器的有效区域内的部分的悬翼部，所述悬翼部自所述底电极的非电极连接端朝向内侧方向延伸以形成所述悬翼结构，或者所述悬翼部自所述底电极的非电极连接端朝向外侧方向延伸以形成所述悬翼结构；或者
所述底电极为平直电极，且所述底电极的下表面设置有覆盖所述底电极的位于谐振器的有效区域内的部分的悬翼层，所述悬翼层的外端与所述底电极的非电极连接端在谐振器的厚度方向上具有间隙以形成所述悬翼结构；或者
所述底电极包括平直部以及在底电极的非电极连接端与所述平直部相接的悬翼部，所述悬翼部在谐振器的厚度方向上与所述压电层的下表面间隔开以形成所述悬翼结构。
7、根据3所述的谐振器，其中：
所述底电极的非电极连接端直接形成所述桥结构；或者
所述底电极为平直电极，所述谐振器还包括桥部，所述桥部在水平方向上的内端在底电极的非电极连接端的下表面与底电极相接，所述桥部在水平方向上的外端与压电层相接，所述桥部限定所述桥结构；或者
所述底电极为平直电极，所述谐振器还包括桥部，所述桥部在水平方向上的内端与外端在底电极的非电极连接端的下表面均与底电极相接，所述桥部限定所述桥结构；或者
所述底电极为平直电极，所述底电极的下表面设置有覆盖所述底电极的位于谐振器的有效区域内的部分的桥层，所述桥层的外端与所述底电极的非电极连接端在谐振器的厚度方向上具有间隙以形成所述桥结构；或者
所述底电极包括平直部以及在底电极的非电极连接端与所述平直部相接的桥部，所述桥部在水平方向上的内端与平直部相接，所述桥部在水平方向上的外端与底电极相接，所述桥部限定所述桥结构。
8、根据1-7中任一项所述的谐振器，其中：
所述底电极的非电极连接端的一部分和/或所述第一声学干涉结构的一部分被所述支撑结构覆盖。
9、根据1-7中任一项所述的谐振器，其中：
所述底电极的非电极连接端和/或所述第一声学干涉结构在水平方向上与所述支撑结构间隔开。
10、根据1-9中任一项所述的谐振器，其中：
所述顶电极为平直电极。
11、根据1-9中任一项所述的谐振器，其中：
所述顶电极设置有第二声学干涉结构。
12、根据11所述的谐振器，其中：
所述第二声学干涉结构设置在顶电极的非电极连接端的部分与所述第一声学干涉结构设置在底电极的非电极连接端的部分，关于垂直于谐振器的厚度方向的压电层中分面对称设置，或者关于谐振器的有效区域的中心中心对称布置。
13、一种滤波器，包括根据1-12中任一项所述的谐振器。
14、一种电子设备，包括根据1-12中任一项所述的谐振器，或者根据13所述的滤波器。
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 (14)
1.一种体声波谐振器，包括：
基底；
压电层；
声学镜；
底电极；
顶电极；
单晶压电层，设置在底电极与顶电极之间，
其中：
压电层的下表面与基底的上表面之间设置有支撑结构，压电层与基底大体平行布置；
所述底电极设置有第一声学干涉结构。
2.根据权利要求1所述的谐振器，其中：
所述第一声学干涉结构包括设置在底电极的悬翼结构、桥结构、凸起结构、凹陷结构中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的谐振器，其中：
所述底电极的非电极连接端设置有悬翼结构或桥结构；和/或
所述底电极的电极连接端设置有桥结构。
4.根据权利要求3所述的谐振器，其中：
所述底电极的非电极连接端还包括凸起结构和/或凹陷结构；和/或
所述底电极的电极连接端还包括凸起结构和/或凹陷结构。
5.根据权利要求3所述的谐振器，其中：
所述凸起结构的内边缘处于谐振器的有效区域的内侧；和/或
所述凸起结构的外边缘处于谐振器的有效区域的外侧。
6.根据权利要求3所述的谐振器，其中：
所述压电层的下侧设置有凹陷或沟槽，所述底电极的非电极连接端覆盖所述凹陷或沟槽的至少一部分以形成所述悬翼结构；或者
所述底电极为平直电极，且所述底电极的非电极连接端在水平方向上延伸到压电层的外侧以形成所述悬翼结构；或者
所述底电极为平直电极，且所述底电极的非电极连接端的下表面设置有仅部分覆盖所述底电极的位于谐振器的有效区域内的部分的悬翼部，所述悬翼部自所述底电极的非电极连接端朝向内侧方向延伸以形成所述悬翼结构，或者所述悬翼部自所述底电极的非电极连接端朝向外侧方向延伸以形成所述悬翼结构；或者
所述底电极为平直电极，且所述底电极的下表面设置有覆盖所述底电极的位于谐振器的有效区域内的部分的悬翼层，所述悬翼层的外端与所述底电极的非电极连接端在谐振器的厚度方向上具有间隙以形成所述悬翼结构；或者
所述底电极包括平直部以及在底电极的非电极连接端与所述平直部相接的悬翼部，所述悬翼部在谐振器的厚度方向上与所述压电层的下表面间隔开以形成所述悬翼结构。
7.根据权利要求3所述的谐振器，其中：
所述底电极的非电极连接端直接形成所述桥结构；或者
所述底电极为平直电极，所述谐振器还包括桥部，所述桥部在水平方向上的内端在底电极的非电极连接端的下表面与底电极相接，所述桥部在水平方向上的外端与压电层相接，所述桥部限定所述桥结构；或者
所述底电极为平直电极，所述谐振器还包括桥部，所述桥部在水平方向上的内端与外端在底电极的非电极连接端的下表面均与底电极相接，所述桥部限定所述桥结构；或者
所述底电极为平直电极，所述底电极的下表面设置有覆盖所述底电极的位于谐振器的有效区域内的部分的桥层，所述桥层的外端与所述底电极的非电极连接端在谐振器的厚度方向上具有间隙以形成所述桥结构；或者
所述底电极包括平直部以及在底电极的非电极连接端与所述平直部相接的桥部，所述桥部在水平方向上的内端与平直部相接，所述桥部在水平方向上的外端与底电极相接，所述桥部限定所述桥结构。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的谐振器，其中：
所述底电极的非电极连接端的一部分和/或所述第一声学干涉结构的一部分被所述支撑结构覆盖。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的谐振器，其中：
所述底电极的非电极连接端和/或所述第一声学干涉结构在水平方向上与所述支撑结构间隔开。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的谐振器，其中：
所述顶电极为平直电极。
11.根据权利要求1-9中任一项所述的谐振器，其中：
所述顶电极设置有第二声学干涉结构。
12.根据权利要求11所述的谐振器，其中：
所述第二声学干涉结构设置在顶电极的非电极连接端的部分与所述第一声学干涉结构设置在底电极的非电极连接端的部分，关于垂直于谐振器的厚度方向的压电层中分面对称设置，或者关于谐振器的有效区域的中心中心对称布置。
13.一种滤波器，包括根据权利要求1-12中任一项所述的谐振器。
14.一种电子设备，包括根据权利要求1-12中任一项所述的谐振器，或者根据权利要求13所述的滤波器。
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