CN115276594A - 一种纵向泄漏声表面波谐振器及滤波器 - Google Patents

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CN115276594A CN202210763457.2A CN202210763457A CN115276594A CN 115276594 A CN115276594 A CN 115276594A CN 202210763457 A CN202210763457 A CN 202210763457A CN 115276594 A CN115276594 A CN 115276594A
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Abstract

本申请涉及异质集成器件制备技术领域，提供了一种纵向泄漏声表面波谐振器及滤波器，纵向泄漏声表面波谐振器包括支撑衬底、设置在支撑衬底上的压电薄膜以及设置在压电薄膜上的电极阵列。其中，支撑衬底可以为旋转切型的碳化硅衬底，压电薄膜的材料可以为铌酸锂或者钽酸锂。通过采用旋转切型的碳化硅支撑衬底与压电薄膜相结合的谐振器，可以在不改变衬底材料声速的前提下，降低反谐振频率附近的损耗，使得谐振器具有更为宽频的极低损耗区，进而可以实现更优异的谐振器和滤波器性能。

Description

一种纵向泄漏声表面波谐振器及滤波器
技术领域
本发明涉及异质集成器件制备技术领域，尤其涉及一种纵向泄漏声表面波谐振器及滤波器。
背景技术
由于声表面波器件的工作频率＝声学模式声速/叉指电极周期，在相同的叉指电极周期下，更高的声波模式声速将提高器件的工作频率。目前，常用的声表面波器件通常采用水平剪切波SH-SAW和纵向泄漏声表面波LL-SAW，其中，水平剪切波SH-SAW的声速约为4000m/s，纵向泄漏声表面波LL-SAW的声速约为6400m/s。可见，纵向泄漏声表面波LL-SAW可以大幅提高谐振器和滤波器的工作频率，适应于5G通信频段。
若要实现高Q值(谐振器每个周期内存储能量与消耗能量的比值的2π倍)，即低损耗的LL-SAW谐振器，从材料角度出发，需要将压电薄膜与材料体波声速大于纵向泄漏声表面波LL-SAW的声速6400m/s的支撑衬底结构，将谐振器的截止频率提高至反谐振频率以上，才可以有效防止LL-SAW向支撑衬底的体波辐射，将能量局域在上表面的压电薄膜内。现有方案提出采用高声速衬底来改善LL-SAW的能量约束效果，降低反谐振频率附近的损耗，但其成本高昂，无法量产。因此，亟需一种可以降低反谐振频率附近的损耗的谐振器结构。
发明内容
为了解决现有谐振器无法降低反谐振频率附近的损耗的问题，本申请实施例提供了一种纵向泄漏声表面波谐振器，包括：
支撑衬底；支撑衬底为旋转切型的碳化硅衬底；
设置在支撑衬底上的压电薄膜；压电薄膜的材料为铌酸锂或者钽酸锂；
设置在压电薄膜上的电极阵列。
进一步地，支撑衬底的切割面和面内方向的欧拉角为(90°，90°，0°～50°)；或者；
支撑衬底的切割面和面内方向的欧拉角为(0°，70°～110°，0°)。
进一步地，电极阵列包括叉指电极阵列和反射栅电极阵列；
反射栅电极阵列中反射栅电极的中心间距小于或者等于叉指电极阵列中叉指电极的中心间距。
进一步地，叉指电极阵列中叉指电极的厚度在区间[60nm，160nm]内。
进一步地，压电薄膜的晶体欧拉角为(0°，0°，θ°)、(90°，90°，θ°)、(0°，90°，θ°)或者(0°，θ°，0°)，其中，θ表示角度。
进一步地，反射栅电极阵列包括第一反射栅电极子阵列和第二反射栅电极子阵列；
第一反射栅电极子阵列设置在叉指电极阵列的一端部，第二反射栅电极子阵列设置在叉指电极阵列的另一端部；
第一反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距与第二反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距不等；
第一反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距小于或者等于叉指电极阵列中叉指电极的中心间距，第二反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距小于或者等于叉指电极阵列中叉指电极的中心间距。
进一步地，叉指电极阵列和反射栅电极阵列与电极阵列的法线方向具有倾斜角；
倾斜角在预设倾斜角区间内，预设倾斜角区间为[-10°,10°]。
进一步地，谐振器还包括：
设置在支撑衬底上的介质层；
介质层的材料为氧化硅、氮化硅、氮化铝或者氧化铝；
介质层的厚度与压电薄膜的厚度的比值小于预设阈值；预设阈值为1.2。
进一步地，压电薄膜的厚度在区间[200nm，800nm]内。
相应地，本申请实施例提供了一种滤波器，包括多个谐振器，谐振器为上述纵向泄漏声表面波谐振器；
多个谐振器基于预设拓扑结构级联、桥接或耦合；或者；
多个谐振器与外部电容、电感元件级联或桥接。
本申请实施例具有如下有益效果：
本申请实施例提供的一种纵向泄漏声表面波谐振器及滤波器，纵向泄漏声表面波谐振器包括支撑衬底、设置在支撑衬底上的压电薄膜以及设置在压电薄膜上的电极阵列。其中，支撑衬底可以为旋转切型的碳化硅衬底，压电薄膜的材料可以为铌酸锂或者钽酸锂。通过采用旋转切型的碳化硅支撑衬底与压电薄膜相结合的谐振器，可以在不改变衬底材料声速的前提下，降低反谐振频率附近的损耗，使得谐振器具有更为宽频的极低损耗区，进而可以实现更优异的谐振器和滤波器性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案和优点，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本申请实施例提供的一种纵向泄漏声表面波谐振器的截面示意图；
图2是本申请实施例提供的一种纵向泄漏声表面波谐振器的俯视示意图；
图3是本申请实施例提供的一种支撑衬底的切面示意图；
图4是本申请实施例提供的一种基于铌酸锂体单晶的LL-SAW谐振器的电学响应曲线；
图5是本申请实施例提供的一种基于铌酸锂薄膜/蓝宝石压电异质衬底的LL-SAW谐振器的电学响应曲线；
图6是本申请实施例提供的一种基于铌酸锂薄膜/碳化硅压电异质衬底的LL-SAW谐振器的电学响应曲线；
图7是本申请实施例提供的一种纵向泄漏声表面波谐振器的电导响应曲线；
图8是本申请实施例提供的另一种纵向泄漏声表面波谐振器的截面示意图；
图9是本申请实施例提供的另一种滤波器的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例作进一步地详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一个实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
此处所称的“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述以外的顺序实施。此外，术语“包括”、“具有”和“为”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
下面介绍本申请一种纵向泄漏声表面波谐振器具体实施例，图1是本申请实施例提供的一种纵向泄漏声表面波谐振器的截面示意图，图2是本申请实施例提供的一种纵向泄漏声表面波谐振器的俯视示意图，图3是本申请实施例提供的一种支撑衬底的切面示意图。本说明书提供了如实施例或附图所示的组成结构，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的模块或组成。实施例中列举的组成结构仅仅为众多组成结构中的一种方式，不代表唯一的组成结构，在实际执行时，可以按照实施例或者附图所示的组成结构执行。
具体如图1、图2和图3所示，纵向泄漏声表面波谐振器可以包括支撑衬底、设置在支撑衬底上的压电薄膜以及设置在压电薄膜上的电极阵列。其中，支撑衬底可以为旋转切型的碳化硅SiC衬底，压电薄膜的材料可以为铌酸锂LiNbO3或者钽酸锂LiTaO3。
本申请实施例中，支撑衬底的切割面和面内方向的欧拉角可以为(90°，90°，0°～50°)，支撑衬底的切割面和面内方向的欧拉角也可以为(0°，70°～110°，0°)。具体地，支撑衬底的切割面和面内方向的欧拉角可以为(90°，90°，0°)，支撑衬底的切割面和面内方向的欧拉角也可以为(90°，90°，24°)。
谐振器的截止频率为电导曲线大幅度提高的频率拐点，低于该频率，电导较小，谐振器的声波能量泄露较低，主要约束在谐振器表面，可以形成良好的谐振。高于该频率，电导较大，声表面波将大量向下方即支撑衬底中辐射，导致能量损耗。可见，截止频率的高低直接取决于支撑衬底材料的声速大小。图4是本申请实施例提供的一种基于铌酸锂体单晶的LL-SAW谐振器的电学响应曲线，图5是本申请实施例提供的一种基于铌酸锂薄膜/蓝宝石压电异质衬底的LL-SAW谐振器的电学响应曲线，图6是本申请实施例提供的一种基于铌酸锂薄膜/碳化硅压电异质衬底的LL-SAW谐振器的电学响应曲线，碳化硅压电异质衬底的切割面和面内方向的欧拉角可以为(0°，0°，0°)。其中，每个谐振器中叉指电极的厚度可以为100nm，电极周期可以为1.7μm，压电薄膜可以为X切型的铌酸锂，基于铌酸锂薄膜/蓝宝石压电异质衬底的LL-SAW谐振器和基于铌酸锂薄膜/碳化硅压电异质衬底的LL-SAW谐振器中铌酸锂薄膜的厚度可以为420nm。图中，位于上方的是导纳曲线，位于下方的是电导曲线，电导是导纳的实数部分，导纳和电导曲线的纵坐标差距可以直接体现出该频率点处声表面波向支撑衬底的能量辐射大小，越多的能量被向下辐射，则谐振器的电导越大，相应的损耗也就越大、Q值也就越低。当支撑衬底为铌酸锂LiNbO3单晶对应的体波声速为3700m/s，谐振器的截止频率为2.3GHz。当支撑衬底为蓝宝石对应的体波声速为6000m/s，谐振器的截止频率为3.4GHz。当支撑衬底为碳化硅SiC对应的体波声速为7100m/s，谐振器的截止频率为4.5GHz。可见，对于单一的压电体单晶或传统硅基、蓝宝石基、石英基的压电薄膜材料，难以有效约束LL-SAW能量，主要是由于压电单晶、硅、蓝宝石、石英等支撑衬底的声速不够高，使得LL-SAW谐振器的截止频率低于器件工作频率。而碳化硅SiC衬底的慢剪切波声速高达7100m/s，因此，碳化硅SiC基的压电薄膜异质衬底可以用于实现高性能LL-SAW谐振器和滤波器。
然而，对于前两者，由于截止频率低于LL-SAW的工作频率，可以明显看出LL-SAW模式响应的导纳曲线和电导曲线的差值较小，谐振器导纳比(谐振点和反谐振点的纵坐标的差值)较小。对于后者，在谐振频率附近的导纳和电导曲线差值较大，说明其损耗较低，而在反谐振频率附近会出现电导曲线的抬升，即高损耗区。这种损耗分区的现象会导致LL-SAW谐振器在工作频率区间的Q值大幅波动，并引入杂散波模式，不利于后续高性能声波滤波器的实现。
图7是本申请实施例提供的一种纵向泄漏声表面波谐振器的电导响应曲线，如图7所示，将支撑衬底的切割面和面内方向的欧拉角从(0°，0°，0°)调整为(90°，90°，0°)和(90°，90°，24°)时，LL-SAW谐振器的谐振频率和反谐振频率并未发生较大变化，说明调整支撑衬底的切型未对衬底材料的声速产生较大影响。并且，由图7可以看出，LL-SAW谐振器在谐振频率前，电导曲线小幅度提高，在谐振频率后，电导曲线几乎不变，在反谐振频率前后，电导曲线大幅度降低，即在反谐振频率前后的器件损耗大幅度降低。因此，切割面和面内方向的欧拉角为(90°，90°，24°)的碳化硅支撑衬底相较于切割面和面内方向的欧拉角为(90°，90°，0°)的碳化硅支撑衬底在4.2～4.5GHz区间电导得到了进一步降低。因此，通过采用旋转切型的碳化硅支撑衬底与压电薄膜相结合的谐振器，可以在不改变衬底材料声速的前提下，降低反谐振频率附近的损耗，使得谐振器具有更为宽频的极低损耗区，进而可以实现更优异的谐振器和滤波器性能。
本申请实施例中，电极阵列可以包括叉指电极阵列和反射栅电极阵列。其中，叉指电极阵列和反射栅电极阵列可以平行排布设置在压电薄膜上。反射栅电极可以短路连接，也可以断路连接。本申请实施例不作具体限定。反射栅电极阵列中反射栅电极的中心间距可以等于叉指电极阵列中叉指电极的中心间距。反射栅电极阵列中反射栅电极的中心间距可以小于叉指电极阵列中叉指电极的中心间距。通过减小反射栅电极阵列中反射栅电极的中心间距，可以提高反射栅电极阵列的反射频率区间，从而可以抑制纵向泄漏波的杂散模式，提高谐振器的性能。
在一些可能的实施方式中，反射栅电极阵列可以包括第一反射栅电极子阵列和第二反射栅电极子阵列。其中，第一反射栅电极子阵列可以设置在叉指电极阵列的一端部，第二反射栅电极子阵列可以设置在叉指电极阵列的另一端部。第一反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距可以与第二反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距相等。第一反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距可以小于叉指电极阵列中叉指电极的中心间距，第二反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距可以小于叉指电极阵列中叉指电极的中心间距。通过减小反射栅电极阵列中反射栅电极的中心间距，可以提高反射栅电极阵列的反射频率区间，从而可以抑制纵向泄漏波的杂散模式，提高谐振器的性能。
在一些可能的实施方式中，反射栅电极阵列可以包括第一反射栅电极子阵列和第二反射栅电极子阵列。其中，第一反射栅电极子阵列可以设置在叉指电极阵列的一端部，第二反射栅电极子阵列可以设置在叉指电极阵列的另一端部。第一反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距可以与第二反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距不等。第一反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距可以小于叉指电极阵列中叉指电极的中心间距，第二反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距可以小于叉指电极阵列中叉指电极的中心间距。通过减小反射栅电极阵列中反射栅电极的中心间距，可以提高反射栅电极阵列的反射频率区间，从而可以抑制纵向泄漏波的杂散模式，提高谐振器的性能。
在一些可能的实施方式中，反射栅电极阵列可以包括第一反射栅电极子阵列、第二反射栅电极子阵列、第三反射栅电极子阵列和第四反射栅电极子阵列。其中，第一反射栅电极子阵列和第三反射栅电极子阵列可以设置在叉指电极阵列的一端部，第二反射栅电极子阵列和第四反射栅电极子阵列可以设置在叉指电极阵列的另一端部。第一反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距、第二反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距、第三反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距和第四反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距可以均相等，也可以部分相等，还可以全部不等。第一反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距可以小于叉指电极阵列中叉指电极的中心间距，第二反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距可以小于叉指电极阵列中叉指电极的中心间距，第三反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距可以小于叉指电极阵列中叉指电极的中心间距，第四反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距可以小于叉指电极阵列中叉指电极的中心间距。通过设置多个反射栅阵列以及减小反射栅电极阵列中反射栅电极的中心间距，可以进一步提高反射栅电极阵列的反射频率区间，从而可以进一步抑制纵向泄漏波的杂散模式，提高谐振器的性能。
本申请实施例中，叉指电极阵列和反射栅电极阵列与电极阵列的法线方向具有倾斜角θ，该倾斜角可以在预设倾斜角区间内。可选地，预设倾斜角区间可以为[-10°，10°]。通过将叉指电极阵列和反射栅电极阵列呈倾斜角设置在压电薄膜上，可以提高Q值，抑制杂波。
本申请实施例中，叉指电极阵列中叉指电极的厚度可以在区间[60nm，160nm]内。通过控制叉指电极的厚度可以防止电极过厚导致的LL-SAW的声波散射增加，可以进一步降低器件损耗。
本申请实施例中，叉指电极阵列中叉指电极的长度可以不同，叉指电极阵列可以包括与每根叉指电极位于同一长度方向上的极短叉指电极(或伪叉指电极)，可以提高Q值。
本申请实施例中，压电薄膜的晶体欧拉角可以为(0°，0°，θ°)、(90°，90°，θ°)、(0°，90°，θ°)和(0°，θ°，0°)中任意一种，其中，θ表示角度，压电薄膜的厚度可以在区间[200nm，800nm]内。
采用本申请实施例提供的纵向泄漏声表面波谐振器，通过采用旋转切型的碳化硅支撑衬底与压电薄膜相结合的谐振器，可以在不改变衬底材料声速的前提下，降低反谐振频率附近的损耗，使得谐振器具有更为宽频的极低损耗区，进而可以实现更优异的谐振器和滤波器性能。通过减小反射栅电极阵列中反射栅电极的中心间距，可以提高反射栅电极阵列的反射频率区间，从而可以抑制纵向泄漏波的杂散模式，提高谐振器的性能。通过将叉指电极阵列和反射栅电极阵列呈倾斜角设置在压电薄膜上，可以提高Q值，抑制杂波。通过控制叉指电极的厚度可以防止电极过厚导致的LL-SAW的声波散射增加，可以进一步降低器件损耗。
下面介绍本申请一种纵向泄漏声表面波谐振器的具体实施例，图8是本申请实施例提供的另一种纵向泄漏声表面波谐振器的截面示意图。本说明书提供了如实施例或附图所示的组成结构，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的模块或组成。实施例中列举的组成结构仅仅为众多组成结偶中的一种方式，不代表唯一的组成结构，在实际执行时，可以按照实施例或者附图所示的组成结构执行。
具体如图8所示，纵向泄漏声表面波谐振器的结构可以包括衬底、设置在衬底上的介质层、设置在介质层上的压电薄膜以及设置压电薄膜上的电极阵列。其中，支撑衬底可以为旋转切型的碳化硅SiC衬底，压电薄膜的材料可以为铌酸锂LiNbO3或者钽酸锂LiTaO3。
本申请实施例中，支撑衬底的切割面和面内方向的欧拉角可以为(90°，90°，0°～50°)，支撑衬底的切割面和面内方向的欧拉角也可以为(0°，70°～110°，0°)。具体地，支撑衬底的切割面和面内方向的欧拉角可以为(90°，90°，0°)，支撑衬底的切割面和面内方向的欧拉角也可以为(90°，90°，24°)。
本申请实施例中，电极阵列可以包括叉指电极阵列和反射栅电极阵列。其中，叉指电极阵列和反射栅电极阵列可以平行排布设置在压电薄膜上。反射栅电极可以短路连接，也可以断路连接。本申请实施例不作具体限定。反射栅电极阵列中反射栅电极的中心间距可以等于叉指电极阵列中叉指电极的中心间距。反射栅电极阵列中反射栅电极的中心间距可以小于叉指电极阵列中叉指电极的中心间距。通过减小反射栅电极阵列中反射栅电极的中心间距，可以提高反射栅电极阵列的反射频率区间，从而可以抑制纵向泄漏波的杂散模式，提高谐振器的性能。
在一些可能的实施方式中，反射栅电极阵列可以包括第一反射栅电极子阵列和第二反射栅电极子阵列。其中，第一反射栅电极子阵列可以设置在叉指电极阵列的一端部，第二反射栅电极子阵列可以设置在叉指电极阵列的另一端部。第一反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距可以与第二反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距相等。第一反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距可以小于叉指电极阵列中叉指电极的中心间距，第二反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距可以小于叉指电极阵列中叉指电极的中心间距。通过减小反射栅电极阵列中反射栅电极的中心间距，可以提高反射栅电极阵列的反射频率区间，从而可以抑制纵向泄漏波的杂散模式，提高谐振器的性能。
在一些可能的实施方式中，反射栅电极阵列可以包括第一反射栅电极子阵列和第二反射栅电极子阵列。其中，第一反射栅电极子阵列可以设置在叉指电极阵列的一端部，第二反射栅电极子阵列可以设置在叉指电极阵列的另一端部。第一反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距可以与第二反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距不等。第一反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距可以小于叉指电极阵列中叉指电极的中心间距，第二反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距可以小于叉指电极阵列中叉指电极的中心间距。通过减小反射栅电极阵列中反射栅电极的中心间距，可以提高反射栅电极阵列的反射频率区间，从而可以抑制纵向泄漏波的杂散模式，提高谐振器的性能。
在一些可能的实施方式中，反射栅电极阵列可以包括第一反射栅电极子阵列、第二反射栅电极子阵列、第三反射栅电极子阵列和第四反射栅电极子阵列。其中，第一反射栅电极子阵列和第三反射栅电极子阵列可以设置在叉指电极阵列的一端部，第二反射栅电极子阵列和第四反射栅电极子阵列可以设置在叉指电极阵列的另一端部。第一反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距、第二反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距、第三反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距和第四反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距可以均相等，也可以部分相等，还可以全部不等。第一反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距可以小于叉指电极阵列中叉指电极的中心间距，第二反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距可以小于叉指电极阵列中叉指电极的中心间距，第三反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距可以小于叉指电极阵列中叉指电极的中心间距，第四反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距可以小于叉指电极阵列中叉指电极的中心间距。通过设置多个反射栅阵列以及减小反射栅电极阵列中反射栅电极的中心间距，可以进一步提高反射栅电极阵列的反射频率区间，从而可以进一步抑制纵向泄漏波的杂散模式，提高谐振器的性能。
本申请实施例中，叉指电极阵列和反射栅电极阵列与电极阵列的法线方向具有倾斜角θ，该倾斜角可以在预设倾斜角区间内。可选地，预设倾斜角区间可以为[-10°，10°]。通过将叉指电极阵列和反射栅电极阵列呈倾斜角设置在压电薄膜上，可以提高Q值，抑制杂波。
本申请实施例中，叉指电极阵列中叉指电极的厚度可以在区间[60nm，160nm]内。通过控制叉指电极的厚度可以防止电极过厚导致的LL-SAW的声波散射增加，可以进一步降低器件损耗。
本申请实施例中，叉指电极阵列中叉指电极的长度可以不同，叉指电极阵列可以包括与每根叉指电极位于同一长度方向上的极短叉指电极(或伪叉指电极)，可以提高Q值。
在一些可能的实施方式中，纵向泄漏声表面波谐振器的结构可以包括衬底、设置在衬底上的压电薄膜、设置压电薄膜上的电极阵列以及设置在电极阵列上的介质层。纵向泄漏声表面波谐振器的结构可以包括衬底、设置在衬底上的第一介质层、设置在第一介质层上的压电薄膜、设置压电薄膜上的电极阵列以及设置在电极阵列上的第二介质层。
本申请实施例中，介质层的材料可以为氧化硅SiOx、氮化硅Si3N4、氮化铝AlN或者氧化铝Al2O3等非金属材料，可以用于辅助材料制备工艺，可以进一步提升谐振器Q值或补偿器件温度稳定性。
本申请实施例中，压电薄膜的晶体欧拉角可以为(0°，0°，θ°)、(90°，90°，θ°)、(0°，90°，θ°)和(0°，θ°，0°)中任意一种，其中，θ表示角度。压电薄膜的厚度可以在区间[200nm，800nm]内。
在一些可能的实施方式中，介质层的厚度与压电薄膜的厚度的比值可以小于预设阈值，该预设阈值可以为1.2。
采用本申请实施例提供的纵向泄漏声表面波谐振器，通过采用旋转切型的碳化硅支撑衬底与压电薄膜相结合的谐振器，可以在不改变衬底材料声速的前提下，降低反谐振频率附近的损耗，使得谐振器具有更为宽频的极低损耗区，进而可以实现更优异的谐振器和滤波器性能。通过减小反射栅电极阵列中反射栅电极的中心间距，可以提高反射栅电极阵列的反射频率区间，从而可以抑制纵向泄漏波的杂散模式，提高谐振器的性能。通过将叉指电极阵列和反射栅电极阵列呈倾斜角设置在压电薄膜上，可以提高Q值，抑制杂波。通过控制叉指电极的厚度可以防止电极过厚导致的LL-SAW的声波散射增加，可以进一步降低器件损耗。通过增设介质层可以进一步提升谐振器Q值或补偿器件温度稳定性。
下面介绍本申请一种滤波器的具体实施例，图9是本申请实施例提供的另一种滤波器的结构示意图。该滤波器可以包括多个谐振器，每个谐振器可以为图1所示的结构，也可以为图8所示的结构。多个谐振器可以与外部电容、电感元件级联或桥接。如图9所示，多个谐振器可以与电感元件级联。
采用本申请实施例提供的纵向泄漏声表面波滤波器，通过采用旋转切型的碳化硅支撑衬底与压电薄膜相结合的谐振器，可以在不改变衬底材料声速的前提下，降低反谐振频率附近的损耗，使得谐振器具有更为宽频的极低损耗区，进而可以实现更优异的滤波器性能。
需要说明的是：上述本申请实施例的先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣，且上述本说明书对特定的实施例进行了描述，其他实施例也在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或者步骤可以按照不同的实施例中的顺序来执行并且能够实现预期的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出特定顺序或者而连接顺序才能够实现期望的结果，在某些实施方式中，多任务并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的均为与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置和电子设备的实施例而言，由于其基于相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种纵向泄漏声表面波谐振器，其特征在于，包括：
支撑衬底；所述支撑衬底为旋转切型的碳化硅衬底；
设置在所述支撑衬底上的压电薄膜；所述压电薄膜的材料为铌酸锂或者钽酸锂；
设置在所述压电薄膜上的电极阵列。
2.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述支撑衬底的切割面和面内方向的欧拉角为(90°，90°，0°～50°)；或者；
所述支撑衬底的切割面和面内方向的欧拉角为(0°，70°～110°，0°)。
3.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述电极阵列包括叉指电极阵列和反射栅电极阵列；
所述反射栅电极阵列中反射栅电极的中心间距小于或者等于所述叉指电极阵列中叉指电极的中心间距。
4.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述叉指电极阵列中叉指电极的厚度在区间[60nm，160nm]内。
5.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，
所述压电薄膜的晶体欧拉角为(0°，0°，θ°)、(90°，90°，θ°)、(0°，90°，θ°)或者(0°，θ°，0°)，其中，θ表示角度。
6.根据权利要求3所述的谐振器，其特征在于，所述反射栅电极阵列包括第一反射栅电极子阵列和第二反射栅电极子阵列；
所述第一反射栅电极子阵列设置在所述叉指电极阵列的一端部，所述第二反射栅电极子阵列设置在所述叉指电极阵列的另一端部；
所述第一反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距与所述第二反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距不等；
所述第一反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距小于或者等于所述叉指电极阵列中叉指电极的中心间距，所述第二反射栅电极子阵列中反射栅电极的中心间距小于或者等于所述叉指电极阵列中叉指电极的中心间距。
7.根据权利要求3所述的谐振器，其特征在于，所述叉指电极阵列和所述反射栅电极阵列与所述电极阵列的法线方向具有倾斜角；
所述倾斜角在预设倾斜角区间内，所述预设倾斜角区间为[-10°,10°]。
8.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述谐振器还包括：
设置在所述支撑衬底上的介质层；
所述介质层的材料为氧化硅、氮化硅、氮化铝或者氧化铝；
所述介质层的厚度与所述压电薄膜的厚度的比值小于预设阈值；所述预设阈值为1.2。
9.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述压电薄膜的厚度在区间[200nm，800nm]内。
10.一种滤波器，其特征在于，包括多个谐振器，所述谐振器为权利要求1-9任一所述的纵向泄漏声表面波谐振器；
所述多个谐振器基于预设拓扑结构级联、桥接或耦合；或者；
所述多个谐振器与外部电容、电感元件级联或桥接。
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