CN116034543A - 使用铌酸锂的薄膜表面声波滤波器 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于使用铌酸锂(LiNbO₃)的表面声波滤波器的装置。在一个示例方面，该装置包括至少一个表面声波滤波器，该表面声波滤波器包括电极结构、衬底层和设置在电极结构与衬底层之间的压电层。压电层包括铌酸锂材料，该铌酸锂材料被配置为使得声波能够在沿着第一滤波器轴的方向上跨其平坦表面传播。第二滤波器轴沿着平坦表面并且垂直于第一滤波器轴。第三滤波器轴正交于平坦表面。第一滤波器轴、第二滤波器轴和第三滤波器轴的取向是相对于铌酸锂材料的结晶结构的，由由欧拉角λ、μ和θ定义。μ的值具有大约从‑70°到‑55°的范围或至少一个对称等同值。

Description

使用铌酸锂的薄膜表面声波滤波器

技术领域

本公开总体上涉及无线收发器，并且更具体地，涉及具有铌酸锂(LiNbO₃)层的薄膜表面声波(TFSAW)滤波器。

背景技术

电子设备使用射频(RF)信号传送信息。这些射频信号使用户能够与朋友交谈、下载信息、分享图片、远程控制家用设备以及接收全球定位信息。为了发送或接收给定频带内的射频信号，电子设备可以使用滤波器来使频带内的信号通过，并且抑制(例如，衰减)具有频带外频率的其他干扰或噪声。随着可用频带数量的增加以及所需滤波器通带的加宽，设计能够支持宽带宽而不增加通带内损耗的滤波器是具有挑战性的。

发明内容

公开了一种使用铌酸锂(LiNbO₃)实现薄膜表面声波(TFSAW)滤波器的装置。在示例实现方式中，薄膜表面声波滤波器包括电极结构、衬底层和压电层。压电层包括晶体取向由欧拉角拉姆达(λ)、缪(μ)和西塔(θ)定义的铌酸锂材料。在一些情况下，欧拉角缪(μ)的值可以是大约在-70°与-55°之间，或者由于晶体对称性而是其等同角度。欧拉角拉姆达(λ)和西塔(θ)的值可以各自大约在-10°与10°之间。

在一个示例方面，公开了一种用于滤波的装置。该装置包括至少一个表面声波滤波器。表面声波滤波器包括电极结构、衬底层和设置在电极结构与衬底层之间的压电层。压电层包括具有平坦表面的铌酸锂(LiNbO₃)材料。铌酸锂材料被配置为使得声波能够在沿着第一滤波器(X)轴的方向上跨平坦表面传播。第二滤波器(Y)轴沿着平坦表面并且垂直于第一滤波器(X)轴。第三滤波器(Z)轴正交于平坦表面。第一滤波器(X)轴、第二滤波器(Y)轴和第三滤波器(Z)轴的取向是相对于铌酸锂板的结晶结构的，由欧拉角拉姆达(λ)、缪(μ)和西塔(θ)定义。欧拉角缪(μ)的值具有大约从-70°到-55°的范围或至少一个对称等同值。

在一个示例方面，公开了一种用于滤波的装置。该装置包括至少一个被配置为从射频信号生成经滤波的信号的表面声波滤波器。表面声波滤波器包括用于将射频信号转换成声波并将传播的声波转换成经滤波的信号的电极部件。表面声波滤波器还包括用于跨平坦表面传播声波以产生传播的声波的压电部件。第一滤波器(X)轴沿着平坦表面，第二滤波器(Y)轴沿着平坦表面并且垂直于第一滤波器(X)轴。第三滤波器(Z)轴正交于平坦表面。第一滤波器(X)轴、第二滤波器(Y)轴和第三滤波器(Z)轴的取向是相对于压电部件的结晶结构的，由欧拉角拉姆达(λ)、缪(μ)和西塔(θ)定义。欧拉角缪(μ)的值具有大约从-70°到-55°的范围或至少一个对称等同值。

在一个示例方面，公开了一种由表面声波滤波器执行的方法。该方法包括使用表面声波滤波器的电极结构将射频信号转换成声波。该方法还包括跨表面声波滤波器的压电层传播声波。压电层包括具有平坦表面的铌酸锂(LiNbO₃)材料。声波的传播包括在沿着第一滤波器(X)轴的方向上跨铌酸锂材料的平坦表面传播声波。第二滤波器(Y)轴沿着平坦表面并垂直于第一滤波器(X)轴。第三滤波器(Z)轴正交于平坦表面。第一滤波器(X)轴、第二滤波器(Y)轴和第三滤波器(Z)轴的取向是相对于铌酸锂板的结晶结构的，由欧拉角拉姆达(λ)、缪(μ)和西塔(θ)定义。欧拉角缪(μ)的值具有大约从70°到-55°的范围。该方法还包括使用电极结构将传播的声波转换成经滤波的信号。

在一个示例方面，公开了一种压电装置。该压电装置包括具有平坦表面的铌酸锂(LiNbO₃)材料。铌酸锂材料被配置为使得声波能够在沿着第一滤波器(X)轴的方向上跨平坦表面而传播。第二滤波器(Y)轴沿着平坦表面并且垂直于第一滤波器(X)轴。第三滤波器(Z)轴正交于平坦表面。第一滤波器(X)轴、第二滤波器(Y)轴和第三滤波器(Z)轴相对于铌酸锂材料的结晶结构的取向由欧拉角拉姆达(λ)、缪(μ)和西塔(θ)定义。欧拉角缪(μ)的值具有大约从-70°到-55°的范围。

附图说明

图1示出了使用铌酸锂的薄膜表面声波滤波器的示例操作环境。

图2示出了包括宽带滤波器的示例无线收发器。

图3示出了薄膜表面声波滤波器的示例组件。

图4示出了使用铌酸锂的薄膜表面声波滤波器的示例实现方式。

图5示出了定义薄膜表面声波滤波器的铌酸锂材料的取向的示例欧拉角。

图6是示出由具有铌酸锂的薄膜表面声波滤波器执行的示例过程的流程图。

图7-1和图7-2描绘了示出一些所描述的使用铌酸锂的薄膜表面声波滤波器的各种示例性能特性的图。

具体实现方式

为了发送或接收给定频带内的射频信号，电子设备可以使用滤波器来使频带内的信号通过，并且抑制(例如，衰减)具有频带外频率的其他干扰或噪声。随着可用频带数量的增加和所需滤波器通带的加宽，设计能够支持宽带宽而不增加通带内损耗的滤波器是具有挑战性的。

在许多应用中，电声设备(例如，“滤声器(acoustic filter)”)可以用于对高频(例如，通常大于100MHz)信号进行滤波。滤声器被调谐以使某些频率(例如，在其通带内的频率)通过并使其他频率(例如，在其通带外的频率)衰减。使用压电材料作为振动介质，滤声器通过将沿着导电体传播的电信号波变换成跨压电材料而形成的声波(例如，声信号波)来操作。声波然后被转换回电滤波信号。

声波以幅度(magnitude)显著低于电波传播速度的速度跨压电材料传播。通常，波的传播速度大小与波的波长大小成比例。因此，在电信号波转换成声波之后，声波的波长显著小于电信号波的波长。所得的较小波长的声波使得能够使用较小的滤波器件来执行滤波。这允许在空间受限的设备(包括诸如蜂窝电话之类的便携式电子设备)中使用滤声器。

然而，设计可以为宽带应用提供滤波的滤声器可能是具有挑战性的。一些滤波器设计可以实现宽通带，而代价是通带内的损耗较高、对温度的依赖性较高、或引入不期望的相变。其他滤波器设计在不引入其他外部组件的情况下可能无法达到目标频率响应(例如，期望的通带)。

为了应对这一挑战，描述了使用铌酸锂(LiNbO₃)实现薄膜表面声波(SAW)(TFSAW)滤波器的技术。在示例实现方式中，薄膜表面声波滤波器包括电极结构、衬底层和压电层。压电层包括晶体取向由欧拉角拉姆达(λ)、缪(μ)和西塔(θ)定义的铌酸锂材料。在一些情况下，欧拉角缪(μ)的值可以大约在-70°与-55°之间，或者由于晶体对称性而是其等同角度。欧拉角拉姆达(λ)和西塔(θ)的值可以各自大约在-10°与10°之间。

这些欧拉角范围使得薄膜表面声波滤波器能够支持宽带应用，同时达到相对较低的目标损耗、相对较高的电声耦合因子(K²)、相对较低的目标频率温度系数(TCF)和/或相对无寄生的通带。这些因子与其他微型滤声器(例如，其他表面声波滤波器和体声波滤波器)相比是有利的，包括由钽酸锂(LiTaO₃)构成的微型滤声器或由欧拉角在这些范围之外的铌酸锂构成的微型滤声器。例如，薄膜表面声波滤波器的某些描述的实现方式可以实现相对带宽为主谐振频率的大约10％或更多(例如，相对带宽大约等于主谐振频率的10％、12％、20％、24％或26％)。利用这种带宽性能，薄膜表面声波滤波器可以容易地对与第五代无线通信或雷达感测相关联的信号进行滤波。在特定示例中，薄膜表面声波滤波器可以支持N79频带和/或N77频带内的通信，N79频带与大约4.4千兆赫(GHz)与5千兆赫(GHz)之间的频率相关联，N77频带与大约3.3GHz与4.2GHz之间的频率相关联。

在一些滤波器设计中，薄膜表面声波滤波器的带宽可以关于谐振器或叉指换能器(IDT)的零极点距离(pzd)或层堆叠的电声耦合因子而间接地表征。基于滤波器设计，带宽可以与零极点距离的标量倍数相关。在示例实现方式中，标量倍数可以大约在1.2与2.0之间。为了实现具有高带宽的滤波器，薄膜表面声波滤波器的谐振器或叉指换能器可以被设计成具有高的零极点距离，诸如零极点距离大于或等于大约10％(例如，零极点距离大约等于10％或13％)。

由薄膜表面声波层结构可实现的示例电声耦合因子大约在15％与26％之间。电声耦合因子取决于铌酸锂材料的欧拉角缪(μ)和铌酸锂材料的厚度两者。在示例实现方式中，铌酸锂材料的厚度被设置为使得薄膜表面声波滤波器能够基于大约在-70°与和-55°之间的欧拉角缪(μ)实现大约20％或更大的电声耦合因子。例如，铌酸锂材料的绝对厚度可以在大约100纳米(nm)与250纳米(nm)之间。作为另一示例，铌酸锂材料的相对厚度可以大约在叉指换能器的节距的两倍的10％与35％之间。电声耦合因子还取决于其他欧拉角拉姆达(λ)和西塔(θ)。欧拉角拉姆达(λ)和西塔(θ)的值可以各自大约在-10°与10°之间。

在一些情况下，薄膜表面声波滤波器的带宽受到限制，以便满足其他目标性能水平，诸如频率的温度系数。在所描述的实现方式中，对于大约在主谐振频率的10％与26％之间的带宽，薄膜表面声波滤波器可以实现大约百万分之60/开尔文(ppm/K)或更小的频率温度系数绝对值。作为示例，频率温度系数可以大约等于-20ppm/K、-40ppm/K或-60ppm/K。

在其他情况下，具有目标电声耦合因子的结构可能在薄膜表面声波滤波器的通带内引入寄生模式。为了解决这个问题，可以定制铌酸锂材料和/或衬底层来抑制寄生模式。例如，可以选择铌酸锂材料的晶体取向来抑制寄生瑞利模式。在示例实现方式中，将欧拉角缪(μ)的值设置在大约-55°到-63°之间可以提供对瑞利模式的充分衰减。

附加地或替代地，可以选择铌酸锂材料和衬底层内的补偿层的厚度，以抑制寄生板模式。衬底层内的支撑层也可以具有特定的晶体取向，以抑制寄生板模式。定制铌酸锂材料和补偿层的厚度和/或定制支撑层的晶体取向可以用于帮助抑制易受寄生模式影响的铌酸锂材料(诸如欧拉角缪(μ)设置为-70°的铌酸锂材料)的晶体取向的寄生模式。通过定制铌酸锂材料或衬底层的特性，薄膜表面声波滤波器可以工作在目标模式(例如，期望的模式)(诸如水平剪切波模式)下，同时抑制其他寄生模式(诸如瑞利模式和/或寄生板模式)。以这种方式，薄膜表面声波滤波器可以实现相对高的无寄生带宽。

图1示出了操作使用铌酸锂的薄膜表面声波滤波器的示例环境100。在环境100中，计算设备102通过无线通信链路106(无线链路106)与基站104进行通信。在该示例中，计算设备102被描绘为智能电话。然而，计算设备102可以被实现为任何合适的计算或电子设备，诸如调制解调器、蜂窝基站、宽带路由器、接入点、蜂窝电话、游戏设备、导航设备、媒体设备、膝上型计算机、台式计算机、平板计算机、可穿戴计算机、服务器、网络附接存储(NAS)设备、智能电器或其他物联网(IoT)设备、医疗设备、基于车辆的通信系统、雷达、无线电装置等。

基站104经由无线链路106与计算设备102进行通信，无线链路106可以被实现为任何合适类型的无线链路。尽管被描绘为蜂窝网络的塔，但是基站104可以表示或被实现为另一设备，诸如卫星、服务器设备、地面电视广播塔、接入点、对等设备、网状网络节点、光纤线路等。因此，计算设备102可以经由有线连接、无线连接或其组合与基站104或另一设备进行通信。

无线链路106可以包括从基站104传送到计算设备102的数据或控制信息的下行链路、从计算设备102传送到基站104的其他数据或控制信息的上行链路、或者下行链路和上行链路两者。无线链路106可以使用任何合适的通信协议或标准来实现，诸如：第二代(2G)、第三代(3G)、第四代(4G)或第五代(5G)蜂窝；IEEE 802.11(例如，Wi-Fi^TM)；IEEE 802.15(例如，Bluetooth^TM)；IEEE 802.16(例如，WiMAX^TM)等等。在一些实现方式中，无线链路106可以无线地提供功率，并且基站104或计算设备102可以包括电源。

如图所示，计算设备102包括应用处理器108和计算机可读存储介质(CRM)110。应用处理器108可以包括执行由CRM 110存储的处理器可执行代码的任何类型的处理器，诸如多核处理器。CRM 110可以包括任何合适类型的数据存储介质，诸如易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM))、非易失性存储器(例如，闪存)、光学介质、磁介质(例如，磁盘)等。在本公开的上下文中，CRM 110被实现为存储指令112、数据114和计算设备102的其他信息，因此不包括瞬时传播信号或载波。

计算设备102还可以包括输入/输出端口116(I/O端口116)和显示器118。I/O端口116使能与其他设备、网络或用户的数据交换或交互。I/O端口116可以包括串行端口(例如，通用串行总线(USB)端口)、并行端口、音频端口、红外(IR)端口、用户界面端口(诸如触摸屏)等。显示器118呈现计算设备102的图形，诸如与操作系统、程序或应用相关联的用户界面。替代地或附加地，显示器118可以被实现为通过其呈现计算设备102的图形内容的显示端口或虚拟接口。

计算设备102的无线收发器120为相应的网络和与之连接的其他电子设备提供连接性。替代地或附加地，计算设备102可以包括有线收发器，诸如用于通过局域网、内联网或互联网进行通信的以太网或光纤接口。无线收发器120可以促进通过任何合适类型的无线网络(诸如无线局域网(WLAN)、对等(P2P)网络、网状网络、蜂窝网络、无线广域网(WWAN)和/或无线个人区域网(WPAN))进行的通信。在示例环境100的上下文中，无线收发器120使得计算设备102能够与基站104和与之连接的网络进行通信。然而，无线收发器120还可以使得计算设备102能够与其他设备或网络“直接”通信。

无线收发器120包括用于经由天线122发送和接收通信信号的电路和逻辑。无线收发器120的组件可以包括用于调节通信信号(例如，用于生成或处理信号)的放大器、开关、混频器、模数转换器、滤波器等。无线收发器120还可以包括执行同相/正交(I/Q)操作的逻辑，诸如合成、编码、调制、解码、解调等。在一些情况下，无线收发器120的组件被实现为单独的发射器实体和接收器实体。附加地或替代地，可以使用多个或不同的部分来实现无线收发器120，以实现相应的发送操作和接收操作(例如，单独的发送链和接收链)。一般来说，无线收发器120处理与通过天线122传送计算设备102的数据相关联的数据和/或信号。

在图1所示的示例中，无线收发器120包括至少一个宽带滤波器124。宽带滤波器124可以具有为主谐振频率的大约10％或更多的相对带宽(例如，相对带宽大约等于主谐振频率的10％、12％、20％、24％或26％)。在示例实现方式中，带宽可以在大约0.5GHz或更高的数量级(例如，大约0.7GHz或1GHz)。使用至少一个薄膜表面声波滤波器126(TFSAW滤波器126)来实现宽带滤波器124。在一些实现方式中，宽带滤波器124可以包括以串联、并联、梯形结构、网格结构或其某种组合的方式布置的多个薄膜表面声波滤波器126。尽管薄膜表面声波滤波器126的性能特性对于实现宽带滤波器124可能特别有利，但是这里描述的技术也可以用于实现具有较窄带宽的其他类型的滤声器。

薄膜表面声波滤波器126包括至少一种铌酸锂材料128。铌酸锂材料128可替代地被称为铌酸锂膜、铌酸锂板、铌酸锂层或铌酸锂衬底。铌酸锂是一种由铌、锂和氧构成的晶体。铌酸锂材料128由这种铌酸锂晶体或类似类型的晶体(诸如掺杂的铌酸锂)构成。具有与铌酸锂相似的对称性的其他类型的混合晶体也可以用于形成铌酸锂材料128。铌酸锂材料128形成用于薄膜表面声波滤波器126的压电材料。参考图2进一步描述了宽带滤波器124。

图2示出了示例无线收发器120。在所描绘的配置中，无线收发器120包括分别耦合到第一天线122-1和第二天线122-2的发射器202和接收器204。在其他实现方式中，发射器202和接收器204可以通过开关(未示出)被选择性地连接到相同天线。发射器202被示为包括至少一个数模转换器(DAC)206、至少一个第一混频器208-1、至少一个放大器210(例如，功率放大器)和至少一个第一宽带滤波器124-1。接收器204包括至少一个第二宽带滤波器124-2、至少一个放大器212(例如，低噪声放大器)、至少一个第二混频器208-2和至少一个模数转换器(ADC)214。第一混频器208-1和第二混频器208-2耦合到本地振荡器216。尽管没有明确示出，但是发射器202的数模转换器206和接收器204的模数转换器214可以耦合到(图1的)应用处理器108或与无线收发器120相关联的另一处理器(例如，调制解调器)。

在一些实现方式中，无线收发器120使用多个电路(诸如收发器电路236和射频前端(RFFE)电路238)来实现。这样，形成发射器202和接收器204的组件分布在这些电路上。如图2所示，收发器电路236包括发射器202的数模转换器206、发射器202的混频器208-1、接收器204的混频器208-2和接收器204的模数转换器214。在其他实现方式中，数模转换器206和模数转换器214可以在包括应用处理器108或调制解调器的另一单独的电路上实现。射频前端电路238包括发射器202的放大器210、发射器202的宽带滤波器124-1、接收器204的宽带滤波器124-2和接收器204的放大器212。

在发送期间，发送器202生成使用天线122-1发送的射频发送信号218。为了生成射频发送信号218，数模转换器206向第一混频器208-1提供预上变频发送信号220。预上变频发送信号220可以是基带信号或中频信号。第一混频器208-1使用由本地振荡器(LO)216提供的本地振荡器信号222对预上变频发送信号220进行上变频。第一混频器208-1生成称为预滤波发送信号224的上变频信号。预滤波发送信号224可以是射频信号，并且包括一些寄生(例如，不想要的)频率，诸如谐波频率。放大器210对预滤波发送信号224进行放大，并且将放大的预滤波发送信号224传递至宽带滤波器124-1。第一宽带滤波器124-1对放大的预滤波发送信号224进行滤波，以生成经滤波的发送信号226。作为滤波过程的一部分，第一宽带滤波器124-1对预滤波发送信号224内的一个或多个寄生频率进行衰减。发送器202将经滤波的发送信号226提供给天线122-1进行发送。所发送的经滤波的发送信号226由射频发送信号218表示。

在接收期间，天线122-2接收射频接收信号228，并且将射频接收信号228传递至接收器204。第二宽带滤波器124-2接受所接收的由预滤波接收信号230表示的射频接收信号228。第二宽带滤波器124-2对预滤波接收信号230中的任何寄生频率进行滤波，以生成经滤波的接收信号232。示例寄生频率可以包括来自外部环境的干扰或噪声。接收器204的放大器212对经滤波的接收信号232进行放大，并且将放大的经滤波的接收信号232传递至第二混频器208-2。第二混频器208-2使用本地振荡器信号222对放大的经滤波的接收信号232进行下变频，以生成下变频接收信号234。模数转换器214将下变频接收信号234转换成可以由应用处理器108或与无线收发器120相关联的另一处理器(例如，调制解调器)处理的数字信号。宽带滤波器124-1和124-2可以由一个或多个薄膜表面声波滤波器126来实现，参考图3进一步描述了其示例。

图3示出了薄膜表面声波滤波器126的示例组件。在所描绘的配置中，薄膜表面声波滤波器126包括至少一个电极结构302、至少一个压电层304(例如，压电材料)和至少一个衬底层306。电极结构302包括导电材料(诸如金属)，并且可以包括一个或多个层。一个或多个层可以包括一个或多个金属层，并且可以可选择地包括一个或多个粘合层。作为示例，金属层可以由铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、钨(W)或其某种组合或掺杂形式构成。粘合层可以由铬(Cr)、钛(Ti)、钼(Mo)或其某种组合构成。

电极结构302可以包括一个或多个叉指换能器308。叉指换能器308将电信号转换成声波，并且将声波转换成经滤波的电信号。参考图4进一步描述了示例叉指换能器308。虽然没有明确示出，但是电极结构302也可以包括两个或更多个反射器。在示例实现方式中，叉指换能器308被布置在两个反射器之间，这两个反射器将声波反射回叉指换能器308。

压电层304的材料以及传播表面关于材料的晶体结构的取向影响几个性能参数。示例性能参数包括电声耦合因子(K²)、频率温度系数(TCF)、所产生的声波的模式或类型和/或声波的速度。电声耦合因子表征了薄膜表面声波滤波器126在电能与机械能之间转换的效率。与具有较低电声耦合因子的另一滤波器相比，具有较高电声耦合因子的滤波器在较宽的频率范围内经历较小的插入损耗和改善的阻抗匹配。频率温度系数表征了滤波器的谐振频率或滤波器边缘响应于温度变化而变化的量。与具有较大频率温度系数绝对值的另一滤波器相比，具有较小频率温度系数绝对值的滤波器在温度范围内具有更稳定的频率响应。

为了达到目标性能水平，使用具有特定欧拉角310的铌酸锂材料128来实现压电层304，这将关于图5进一步描述。铌酸锂材料128的欧拉角310可以被定制成提供模式抑制(例如，抑制瑞利模式)。附加地或替代地，铌酸锂材料128的厚度可以被定制成也提供模式抑制(例如，抑制寄生板模式)。铌酸锂材料128的厚度也可以被定制成达到目标电声耦合因子和目标频率温度系数。

衬底层306包括可以支持钝化、温度补偿、功率处理、模式抑制等的一个或多个子层。作为示例，衬底层306可以包括至少一个补偿层312、至少一个电荷俘获层314、至少一个支撑层316或其某种组合。这些子层可以被认为是衬底层306的一部分或它们自己的独立层。

补偿层312可以提供温度补偿，以使得薄膜表面声波滤波器126能够基于铌酸锂材料128的厚度来达到目标频率温度系数。在一些实现方式中，补偿层312的厚度可以被定制成提供模式抑制(例如，抑制寄生板模式)。在示例实现方式中，补偿层312可以使用至少一个二氧化硅(SiO₂)层来实现。在一些应用中，衬底层306可以不包括例如补偿层312，以降低薄膜表面声波滤波器126的成本。

电荷俘获层314可以抑制非线性衬底效应。电荷俘获层314可以包括至少一个多晶硅(poly-Si)层(例如，多结晶硅层或多重结晶硅层)、至少一个非晶硅层、至少一个氮化硅(SiN)层、至少一个氮氧化硅(SiON)层、至少一个氮化铝(AlN)层或其某种组合。

支撑层316可以使得声波能够跨压电层304的表面而形成，并且减少泄漏到衬底层306中的能量。在一些实现方式中，支撑层316也可以充当补偿层312。一般来说，支撑层316由不导电且提供绝缘的材料构成。例如，支撑层316可以包括至少一个硅(Si)层(例如，掺杂的高阻硅层)、至少一个蓝宝石层、至少一个碳化硅(SiC)层、至少一个熔融石英层、至少一个玻璃层、至少一个金刚石层或其某种组合。在一些实现方式中，支撑层316具有与压电层304相对相似的热膨胀系数(TEC)。支撑层316可以具有特定的晶体取向，以支持寄生模式的抑制或衰减，如参考图5进一步描述的。参考图4进一步描述薄膜表面声波滤波器126的结构。

图4示出了使用铌酸锂的薄膜表面声波滤波器126的示例实现方式。薄膜表面声波滤波器126的三维透视图400被示出在图4的顶部，并且薄膜表面声波滤波器126的二维截面图402被示出在图4的底部。

在二维截面图402中示出的所描述的配置中，压电层304被设置在电极结构302与衬底层306之间。衬底层306包括补偿层312、电荷俘获层314和支撑层316。补偿层312被设置在压电层304与电荷俘获层314之间。电荷俘获层314被设置在补偿层312与支撑层316之间。电极结构302包括叉指换能器308。尽管在图4中没有明确示出，但是电极结构302也可以包括一个或多个其他叉指换能器308和两个或更多个反射器。

在三维透视图400中，叉指换能器308被示出为具有两个梳状电极结构，这两个梳状电极结构的指状物(finger)从两个母线(例如，导电段或导电轨)朝向彼此延伸。电极指状物以互锁方式布置在叉指换能器308的两个母线之间(例如，以叉指方式布置)。换句话说，连接到第一母线的指状物朝向第二母线延伸，但是不连接到第二母线。这样，在这些指状物的端部与第二母线之间存在间隙。同样，连接到第二母线的指状物朝向第一母线延伸，但是不连接到第一母线。因此，在这些指状物的端部与第一母线之间存在间隙。

在沿着母线的方向上，存在包括中心区域404的交叠区域，其中一个指状物的一部分与相邻指状物的一部分交叠。该中心区域404(包括交叠)可以被称为孔径、轨或有源区域，在中心区域404中，在指状物之间产生电场，以使声波414至少形成在压电层304的该区域中。

指状物的物理周期性被称为叉指换能器308的节距406。节距406可以以各种方式来被指示。例如，在某些方面，节距406可以对应于中心区域404中的叉指换能器308的连续指状物之间的距离幅度。该距离可以被定义为例如指状物中的每个指状物的中心点之间的距离。当指状物具有均匀的宽度时，该距离通常可以在一个指状物的右(或左)边缘与相邻指状物的右(或左)边缘之间测量。在某些方面，叉指换能器308的相邻指状物之间的距离平均值可以用于节距406。

压电层304振动的频率是电极结构302的主谐振频率。该频率至少部分地由叉指换能器308的节距406和薄膜表面声波滤波器126的其他特性来确定。作为示例，节距406可以大约在0.30微米(μm)与0.45微米(μm)之间，以使得薄膜表面声波滤波器126能够具有大约5GHz的主谐振频率。其他节距406也可能实现其他主谐振频率。其他示例节距406可以大约在0.3μm与3.0μm之间。

在一个方面，电极结构302的厚度可以由节距406表征。例如，电极结构302的厚度与两倍节距406之比可以是大约0.12或更大。类似地，压电层304的厚度也可以由电极结构302的节距406来表征。例如，铌酸锂材料128的厚度与两倍节距406之比可以大约在0.12与0.32之间(例如，大约等于0.12、0.25或0.32)。同样，补偿层312的厚度可以由电极结构302的节距406来表征。补偿层312的厚度与两倍节距406之比的示例可以大约在0.12与0.32之间(例如，大约等于0.12、0.25或0.32)。在示例实现方式中，铌酸锂材料128的厚度与两倍节距406之比等于补偿层312的厚度与两倍节距406之比。在另一示例实现方式中，铌酸锂材料128的厚度是补偿层312的厚度的一半。

一般来说，衬底层306可以显著地厚于压电层304(例如，可能厚50倍至3500倍的数量级或更多)。电极结构302、压电层304、补偿层312、电荷俘获层314和支撑层316的各个厚度可以在数百微米的数量级。例如，电极结构302的相对厚度可以大约在叉指换能器308的间距406的两倍的11％与15％之间。压电层304的相对厚度可以大约在叉指换能器308的节距406的两倍的12％与32％之间。补偿层312的相对厚度可以大约在叉指换能器308的节距406的两倍的12％到32％之间。电荷俘获层314的相对厚度可以大约在叉指换能器308的节距406的两倍的25％与100％之间。

在示例实现方式中，压电层304的相对厚度大约在叉指换能器308的节距406的两倍的15％与18％之间，并且补偿层312的相对厚度大约在叉指换能器308的节距406的两倍的30％与37％之间。在另一示例实现方式中，电极结构302的绝对厚度大约为100nm，压电层304的绝对厚度大约为200nm，补偿层312的绝对厚度大约为200nm，电荷俘获层314的绝对厚度大约为500nm，并且支撑层316的绝对厚度大约为100nm或更大。电极结构302的绝对厚度可以大约在50nm与140nm之间。此外，压电层304的绝对厚度可以大约在150nm与500nm之间。

应该理解，虽然图4中示出了一定数量的指状物，但是在实际实现方式中，实际指状物的数量以及指状物和母线的长度和宽度可以不同。这些参数取决于特定的应用和期望的滤波器特性。此外，薄膜表面声波滤波器126可以包括互连的电极结构，该些互连的电极结构各自包括多个叉指换能器308以实现期望的通带(例如，处于串联连接或并联连接的多个互连的谐振器或叉指换能器308，以形成期望的滤波器传递函数)。

虽然未示出，但是电极结构302内的每个反射器可以具有两个母线和导电指状物的格栅结构，每个导电指状物连接到两个母线。在一些实现方式中，反射器的节距可以与叉指换能器308的节距406相似或相同，以反射谐振频率范围内的声波414。

在三维透视图400中，薄膜表面声波滤波器126由第一滤波器(X)轴408、第二滤波器(Y)轴410和第三滤波器(Z)轴412定义。第一滤波器轴408和第二滤波器轴410平行于压电层304的平坦表面，并且第二滤波器轴410垂直于第一滤波器轴408。第三滤波器轴412正交于(例如，垂直于)压电层304的平坦表面。叉指换能器308的母线被定向为平行于第一滤波器轴408。叉指换能器308的指状物被定向为平行于第二滤波器轴410。此外，压电层304的取向使得声波414主要在第一滤波器轴408的方向上形成。这样，声波414在与叉指换能器308的指状物的方向基本垂直的方向上形成。

声波414可以是例如剪切水平极化波。剪切水平极化波能够使薄膜表面声波滤波器126实现高电声耦合，并且由于剪切水平极化波的高速度而减小了薄膜表面声波滤波器126的尺寸。

在操作期间，薄膜表面声波滤波器126接受射频信号，诸如图2所示的预滤波发送信号224或预滤波接收信号230。电极结构302使用逆压电效应在压电层304上激发声波414。例如，电极结构302中的叉指换能器308基于所接受的射频信号来生成交流电场。压电层304使得声波414能够响应于由叉指换能器308生成的交流电场而形成。换句话说，压电层304至少部分地使声波414响应于一个或多个叉指换能器308的电刺激而形成。

声波414跨压电层304传播，并且与叉指换能器308或电极结构302内的另一叉指换能器(图4中未示出)相互作用。传播的声波414可以是驻波。在一些实现方式中，电极结构302内的两个反射器使声波414形成为跨压电层304的一部分的驻波。在其他实现方式中，声波414从叉指换能器308跨压电层304传播到另一叉指换能器。

使用压电效应，电极结构302基于传播的表面声波414生成经滤波的射频信号。特别地，由于声波414的传播生成的机械应力，压电层304生成交流电场。交流电场在另一叉指换能器或叉指换能器308中感应出交流电流。该交流电流形成经滤波的射频信号，该经滤波的射频信号被提供在薄膜表面声波滤波器126的输出处。经滤波的射频信号可以包括图2的经滤波的发送信号226或经滤波的接收信号232。

图5示出了(图3的)示例欧拉角310，欧拉角310定义了薄膜表面声波滤波器126的铌酸锂材料128相对于铌酸锂材料的结晶结构(crystalline structure)的取向。第一结晶(X')轴502、第二结晶(Y')轴504和第三结晶(Z')轴506沿着用于形成铌酸锂材料128的铌酸锂晶体的晶轴而固定。施加第一旋转500-1，以围绕第三结晶Z'轴506旋转第一结晶X'轴502和第二结晶Y'轴504。具体地，第一旋转500-1在第二结晶Y'轴504的方向上旋转第一结晶X'轴502。与第一旋转500-1相关联的角度表征了欧拉角310中的一个欧拉角，由欧拉角拉姆达(λ)508表示。所得的旋转轴由新的轴集合表示：X”轴510、Y”轴512和Z”轴514。如图5所示，第三结晶Z'轴506通过第一旋转500-1保持不变，使得第三结晶Z'轴506等于Z”轴514。

在第二旋转500-2中，Y”轴512和Z”轴514围绕X”轴510旋转另一欧拉角310(由欧拉角缪(μ)518表示)。在这种情况下，Y”轴512在Z”轴514的方向上旋转。所得的旋转轴由新的轴集合表示：X”'轴520、Y”'轴522和Z”'轴524。如图5所示，X”轴510通过第二旋转500-2保持不变，使得X”轴510等于X”'轴520。

在第三旋转500-3中，X”'轴520和Y”'轴522围绕Z”'轴524旋转又一欧拉角310(由欧拉角西塔(θ)526表示)。在这种情况下，X”'轴520在Y”'轴522的方向上旋转。所得的旋转轴由图4的滤波器轴(例如，第一滤波器X轴408、第二滤波器Y轴410和第三滤波器Z轴412)表示。如图5所示，Z”'轴524通过第三旋转500-3保持不变，使得Z”'轴524等于第三滤波器Z轴412。X轴408指定了图4的声波414的形成方向。

第一滤波器X轴408、第二滤波器Y轴410和第三滤波器Z轴412相对于铌酸锂材料128的结晶结构的取向由欧拉角拉姆达(λ)508、缪(μ)518和西塔(θ)526定义。具体地，铌酸锂材料128可以被切割成使得欧拉角缪(μ)518的值大约在-70°与-55°之间。在示例实现方式中，欧拉角缪(μ)518可以大约为-70°、-63°或-55°。替代地，由于晶体对称性，铌酸锂材料128可以具有等同的晶体取向。在这些示例中，由于晶体对称性，对称等同的晶体取向导致欧拉角缪(μ)518大约在110°与125°之间。晶体对称性使得铌酸锂材料128能够在缪(μ)518的两个角度之间具有相似的特性，这两个角度例如通过在衬底层306上将材料翻转而分隔开180°。欧拉角拉姆达(λ)508和西塔(θ)526的值可以各自大约在-10°与+10°之间、大约在-5°与+5°之间、或大约等于0°。

一般来说，欧拉角310中的任何欧拉角310的变化可以小于或等于+/-1.5°。有时，欧拉角310中的任何欧拉角310的变化小于或等于+/-0.20°。因此，术语“大约”可以意味着欧拉角中的任何欧拉角可以在指定值的+/-1.5°以内或更小(例如，在指定值的+/-0.2°以内)。

在图4中，第一滤波器X轴408、第二滤波器Y轴410和第三滤波器Z轴412相对于可用于实现支撑层316的硅层的取向可以类似地由另一欧拉角拉姆达(λ)508、缪(μ)518和西塔(θ)526定义。在示例实现方式中，相对于硅的结晶结构的欧拉角西塔(θ)的值可以大约在45°与90°之间。在示例实现方式中，支撑层316的晶体取向具有大约等于0°的拉姆达(λ)508、大约等于0°的缪(μ)518和大约等于45°的西塔(θ)526。就密勒指数而言，该示例支撑层316可以被表示为Si(1 0 0)flat[0 1 1]。在另一示例实现方式中，支撑层316的晶体取向具有大约等于-45°的拉姆达(λ)508、大约等于-55°的缪(μ)518和大约等于60°的西塔(θ)526。就米勒指数而言，该示例支撑层316可以被表示为Si(1 1 1)平边(flat)[0 -1 1]。在又一示例实现方式中，支撑层316的晶体取向具有大约等于-45°的拉姆达(λ)508、大约等于-55°的缪(μ)518和大约等于90°的西塔(θ)526。就密勒指数而言，该示例支撑层316可以被表示为Si(1 1 1)平边[1 1 2]。这些晶体取向的适当选择使得支撑层316能够抑制寄生模式(包括与瑞利波相关联的寄生模式)。

图6是示出由薄膜表面声波滤波器126执行的示例过程600的流程图。以一组指定可以被执行的操作的方框602-608的形式描述过程600。然而，操作不一定限于图6所示或这里描述的次序，因为操作可以以替代次序或完全或部分交叠的方式来实现。此外，可以实现更多、更少和/或不同的操作来执行过程600或替代过程。由过程600的所示方框表示的操作可以由(例如，图1或图2的)宽带滤波器或(例如，图1、图3或图4的)薄膜表面声波滤波器126来执行。更具体地，过程600的操作可以至少部分地由包括铌酸锂材料128的压电层304执行，如图3和图4所示。

在方框602，使用表面声波滤波器的电极结构将射频信号转换成声波。例如，薄膜表面声波滤波器126的电极结构302将射频信号(例如，图2的预滤波发送信号224或预滤波接收信号230)转换成图4的声波414。具体地，与射频信号相关联的交流电流使叉指换能器308生成电场，由于逆压电效应，该电场在压电层304上激发声波414。

在方框604，声波跨表面声波滤波器的压电层传播。压电层包括具有平坦表面的铌酸锂材料。例如，声波414跨薄膜表面声波滤波器126的压电层304传播，如图4所示。在一些实现方式中，声波414的传播可以导致跨压电层304的至少一部分形成有效驻波。压电层304包括铌酸锂材料128，如图3所示。铌酸锂材料128具有平坦表面。

在方框606，声波在沿着第一滤波器(X)轴的方向上跨铌酸锂材料的平坦表面传播。例如，声波414在沿着第一滤波器(X)轴408的方向上跨铌酸锂材料128的平坦表面传播，如图4所示。第二滤波器(Y)轴410沿着平坦表面并垂直于第一滤波器(X)轴408。第三滤波器(Z)轴412正交于平坦表面。第一滤波器(X)轴408、第二滤波器(Y)轴410和第三滤波器(Z)轴412的取向是相对于铌酸锂材料128的结晶结构的，由图5的欧拉角拉姆达(λ)508、缪(μ)518和西塔(θ)526定义。欧拉角缪(μ)518的值具有大约从-70°到-55°的范围，或者由于晶体对称性而具有其等同角度。

在方框608，使用电极结构将传播的声波转换成经滤波的信号。例如，电极结构302将声波414转换成经滤波的信号(例如，图2的经滤波的发送信号226或经滤波的接收信号232)。由于压电效应，压电层304基于形成的声波414生成电场。该电场在电极结构302的叉指换能器308或电极结构302的另一叉指换能器308中感应出交流电流。该交流电流形成经滤波的信号。

图7-1和图7-2描绘了示出一些所描述的使用铌酸锂的薄膜表面声波滤波器126的各种示例性能特性的示例曲线图700-1、700-2和700-3。第一曲线图700-1针对压电层304的特定厚度706描述了压电层304的欧拉角缪(μ)518与层堆叠的电声耦合因子702之间的关系。如曲线图700-1所示，欧拉角缪(μ)的不同值518导致电声耦合因子702大于、小于或等于阈值708，在该示例中，阈值708大约等于15％。曲线图700-1中的水平轴对称地示出了欧拉角缪(μ)518的等同角度。

第二曲线图700-2针对欧拉角缪(μ)518的特定值描述了压电层304的厚度706与电声耦合因子702之间的关系。在该示例中，压电层304的厚度706的范围使得电声耦合因子702大于阈值708。曲线图700-2中的水平轴将压电层304的示例相对厚度706示为两倍节距406的百分比。在该示例中，节距406大约等于0.4微米。

一般来说，优化欧拉角缪(μ)518的值和压电层304的厚度706，以使得薄膜表面声波滤波器126能够实现大于或等于阈值708的电声耦合因子702。例如，欧拉角缪(μ)518的值可以大约在-70°与-55°之间，如范围704-1所示，并且压电层304的厚度706可以大约在叉指换能器的节距406的两倍的12.5％与31％之间，如范围704-2所示。这些值使得薄膜表面声波滤波器126能够实现大于或等于15％的电声耦合因子702。在一些情况下，所实现的电声耦合因子702可以大约大于或等于20％(例如，大约等于25％)。

欧拉角缪(μ)518的值和压电层304的厚度706的某些组合可以使薄膜表面声波滤波器126的带宽内的寄生模式衰减。例如，欧拉角缪(μ)518可以大约等于-55°，并且压电层304的相对厚度706可以大约在叉指换能器308的节距406的两倍的23％与30％之间，以使薄膜表面声波滤波器126的带宽内的寄生模式衰减。欧拉角缪(μ)518的值和压电层304的厚度706的其他组合可能在薄膜表面声波滤波器126的带宽内引入寄生模式，如参考图7-2进一步描述的。

在图7-2中，第三曲线图700-3描绘了针对薄膜表面声波滤波器126的第一实现方式的第一频率响应710和针对薄膜表面声波滤波器126的第二实现方式的第二频率响应。在该示例中，第一实现方式的压电层304和第二实现方式的压电层304具有相同的欧拉角缪(μ)518的值和相同的厚度706。例如，压电层304的欧拉角缪(μ)518的值可以大约等于-63°，并且压电层304的厚度706可以大约在叉指换能器308的节距406的两倍的23％与和30％之间。

第一实现方式和第二实现方式具有晶体取向不同的支撑层316。例如，第一实现方式的支撑层316具有欧拉角西塔(θ)526大约等于0°的晶体取向。相比之下，第二实现方式的支撑层316具有欧拉角西塔(θ)526大约在45°与和90°之间的不同晶体取向。

在第一频率响应710中，在714-1和714-2处观察到寄生模式。在第二频率响应712中，由于支撑层316的晶体取向，寄生模式被衰减。在一些比较中，衰减可以是几个分贝(dB)的数量级(例如，大约2dB、4dB或6dB)。一般来说，可以优化欧拉角缪(μ)518、压电层304的厚度706和/或支撑层316的晶体取向以显著地衰减寄生模式(诸如瑞利模式)。

一般来说，调谐薄膜表面声波滤波器126的设计元素，以达到期望的性能特性。这些设计元素可以包括压电层304的晶体取向、压电层304的厚度706以及支撑层316的晶体取向和材料，它们可以影响一个或多个性能特性。例如，压电层304的晶体取向可能影响电声耦合因子702以及是否存在寄生模式。压电层304的厚度可能影响电声耦合因子702和频率温度系数。可以选择支撑层316的晶体取向和材料，以显著地衰减寄生模式。

在一些情况下，性能特性相对于彼此被进一步调谐。例如，可以限制薄膜表面声波滤波器126的电声耦合因子702，以便达到目标频率温度系数。在示例实现方式中，为设计元素提供的值的范围使得薄膜表面声波滤波器126能够达到大于或等于大约15％的电声耦合因子702、大约百万分之60/开尔文(ppm/K)或更小的频率温度系数绝对值、和/或相对无寄生的通带。然而，这些值能够以不同的方式被调谐，以达到不同的性能特性。

尽管针对薄膜表面声波滤波器126进行了描述，但是这里描述的技术也可以应用于其他类型的表面声波滤波器126。在示例实现方式中，可以使用不包括衬底层306或者包括比薄膜表面声波滤波器126的压电层304更厚的压电层304的表面声波滤波器来实现宽带滤波器124。

除非上下文另有规定，否则这里使用的词语“或”可以被视为使用“包含性的或”，或者允许包含或应用由词语“或”连接的一个或多个项的术语(例如，短语“A或B”可以被解释为仅允许“A”、仅允许“B”、或者既允许“A”又允许“B”)。如这里所使用的，涉及项列表“……中的至少一个”的短语是指那些项的任何组合，包括单个成员。作为示例，“a、b或c中的至少一个”旨在涵盖：a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c，以及与相同元素的倍数的任何组合(例如，a-a、a-a-a、a-a-b、a-a-c、a-b-b、a-c-c、b-b、b-b-b、b-b-c、c-c和c-c-c，或者a、b和c的任何其他排序)。此外，在附图中表示的项目和这里讨论的术语可以指示一个或多个项或术语，因此在该书面描述中可以互换地引用单个或复数个形式的项和术语。最后，尽管已经以专用于结构特征或方法操作的语言描述了主题，但是应该理解，所附权利要求中定义的主题不一定限于如上所述的特定特征或操作，包括不一定限于特征布置于其中的组织或执行操作的次序。

Claims (30)

1.一种用于滤波的装置，所述装置包括：

至少一个表面声波滤波器，包括：

电极结构；

衬底层；以及

压电层，被设置在所述电极结构与所述衬底层之间，所述压电层包括铌酸锂(LiNbO₃)材料，所述铌酸锂材料具有平坦表面并且被配置为使得声波能够在沿着第一滤波器(X)轴的方向上跨所述平坦表面而传播，其中：

第二滤波器(Y)轴沿着所述平坦表面并且垂直于所述第一滤波器(X)轴；

第三滤波器(Z)轴正交于所述平坦表面；

所述第一滤波器(X)轴、所述第二滤波器(Y)轴和所述第三滤波器(Z)轴的取向是相对于所述铌酸锂材料的结晶结构的，由欧拉角拉姆达(λ)、欧拉角缪(μ)和欧拉角西塔(θ)定义；并且

所述欧拉角缪(μ)的值具有大约从-70°到-55°的范围或至少一个对称等同值。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述欧拉角缪(μ)的值还具有大约从-68°到-58°的范围。

3.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述欧拉角缪(μ)的值大约为-70°；

所述欧拉角缪(μ)的值大约为-63°；或者

所述欧拉角缪(μ)的值大约为-55°。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述欧拉角缪(μ)的至少一个对称等同值具有大约从110°到125°的范围。

5.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述欧拉角拉姆达(λ)的值具有大约从-10°到+10°的范围；并且

所述欧拉角西塔(θ)的值具有大约从-10°到+10°的范围。

6.根据权利要求5所述的装置，其中：

所述欧拉角拉姆达(λ)的值大约等于0°；并且

所述欧拉角西塔(θ)的值大约等于0°。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述衬底层包括以下项中的至少一项：

至少一个补偿层；

至少一个电荷俘获层；或者

至少一个支撑层。

8.根据权利要求7所述的装置，其中：

所述衬底层包括所述至少一个补偿层；

所述压电层被设置在所述电极结构与所述至少一个补偿层之间；并且

所述至少一个补偿层包括至少一个二氧化硅(SiO₂)层。

9.根据权利要求8所述的装置，其中：

所述衬底层还包括所述至少一个电荷俘获层；

所述至少一个补偿层被设置在所述压电层与所述至少一个电荷俘获层之间；并且

所述至少一个电荷俘获层包括以下项中的至少一项：

多晶硅(poly-Si)层；

非晶硅层；

氮化硅(SiN)层；

氮氧化硅(SiON)层；或者

氮化铝(AlN)层。

10.根据权利要求9所述的装置，其中：

所述衬底层还包括所述至少一个支撑层；

所述至少一个电荷俘获层被设置在所述至少一个补偿层与所述至少一个支撑层之间；并且

所述至少一个支撑层包括以下项中的至少一项：

硅(Si)层；

蓝宝石层；

碳化硅(SiC)层；

玻璃层；

熔融石英层；或者

金刚石层。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述至少一个支撑层包括所述硅层。

12.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述衬底层包括至少一个支撑层；

所述至少一个支撑层包括硅(Si)层；

所述第一滤波器(X)轴、所述第二滤波器(Y)轴和所述第三滤波器(Z)轴的取向是相对于所述硅层的结晶结构的取向的，由另一欧拉角拉姆达(λ)、另一欧拉角缪(μ)和另一欧拉角西塔(θ)定义；并且

相对于所述硅层的所述结晶结构的所述另一欧拉角西塔(θ)的值具有大约从45°到90°的范围。

13.根据权利要求12所述的装置，其中：

所述另一欧拉角拉姆达(λ)的值大约为0°，所述另一欧拉角缪(μ)的值大约为0°，并且所述另一欧拉角西塔(θ)的值大约为45°；

所述另一欧拉角拉姆达(λ)的值大约为-45°，所述另一欧拉角缪(μ)的值大约为-55°，并且所述另一欧拉角西塔(θ)的值大约为60°；或者

所述另一欧拉角拉姆达(λ)的值大约为-45°，所述另一欧拉角缪(μ)的值大约为-55°，并且所述另一欧拉角西塔(θ)的值大约为90°。

14.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述铌酸锂材料具有厚度；

所述电极结构包括至少一个具有节距的叉指换能器；并且

所述铌酸锂材料的所述厚度与所述叉指换能器的所述节距的两倍之比具有大约从0.12到0.32的范围。

15.根据权利要求1所述的装置，还包括：

至少一个天线；以及

无线收发器，耦合到所述至少一个天线，所述无线收发器包括所述表面声波滤波器，并且被配置为使用所述表面声波滤波器对经由所述至少一个天线传送的无线信号进行滤波。

16.一种用于滤波的装置，所述装置包括：

至少一个表面声波滤波器，被配置为从射频信号生成经滤波的信号，所述表面声波滤波器包括：

电极部件，用于将所述射频信号转换成声波并且将传播的声波转换成所述经滤波的信号；以及

压电部件，用于跨平坦表面传播所述声波以产生所述传播的声波，其中：

第一滤波器(X)轴沿着所述平坦表面；

第二滤波器(Y)轴沿着所述平坦表面并且垂直于所述第一滤波器(X)轴；

第三滤波器(Z)轴正交于所述平坦表面；

所述第一滤波器(X)轴、所述第二滤波器(Y)轴和所述第三滤波器(Z)轴的取向是相对于所述压电部件的结晶结构的，由欧拉角拉姆达(λ)、欧拉角缪(μ)和欧拉角西塔(θ)定义；并且

所述欧拉角缪(μ)的值具有大约从-70°到-55°的范围或至少一个对称等同值。

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述欧拉角缪(μ)的值还具有大约从-68°到-58°的范围。

18.根据权利要求16所述的装置，其中：

所述欧拉角缪(μ)的值大约为-70°；

所述欧拉角缪(μ)的值大约为-63°；或者

所述欧拉角缪(μ)的值大约为-55°。

19.根据权利要求16所述的装置，其中：

所述欧拉角拉姆达(λ)的值具有从大约-10°到+10°的范围；并且

所述欧拉角西塔(θ)的值具有从大约-10°到+10°的范围。

20.根据权利要求16所述的装置，其中所述表面声波滤波器包括用于支撑所述压电部件并且使寄生模式衰减的部件。

21.根据权利要求20所述的装置，其中：

所述第一滤波器(X)轴、所述第二滤波器(Y)轴和所述第三滤波器(Z)轴的取向是相对于所述用于支撑所述压电部件的部件的，由另一欧拉角拉姆达(λ)、另一欧拉角缪(μ)和另一欧拉角西塔(θ)定义；并且

所述另一欧拉角缪(μ)的值具有大约从45°到90°的范围。

22.一种由表面声波滤波器执行的方法，所述方法包括：

使用所述表面声波滤波器的电极结构将射频信号转换成声波；

跨所述表面声波滤波器的压电层传播所述声波，所述压电层包括具有平坦表面的铌酸锂(LiNbO₃)材料，包括在沿着第一滤波器(X)轴的方向上跨所述铌酸锂材料的所述平坦表面传播所述声波，其中：

第二滤波器(Y)轴沿着所述平坦表面并且垂直于所述第一滤波器(X)轴；

第三滤波器(Z)轴正交于所述平坦表面；

所述第一滤波器(X)轴、所述第二滤波器(Y)轴和所述第三滤波器(Z)轴的取向是相对于所述铌酸锂材料的结晶结构的，由欧拉角拉姆达(λ)、欧拉角缪(μ)和欧拉角西塔(θ)定义；并且

所述欧拉角缪(μ)的值具有大约从-70°到-55°的范围或至少一个对称等同值；以及

使用所述电极结构将传播的所述声波转换成滤波信号。

23.根据权利要求22所述的方法，其中所述欧拉角缪(μ)的值还具有大约从-68°到-58°的范围。

24.根据权利要求22所述的方法，其中：

所述欧拉角缪(μ)的值大约为-70°；

所述欧拉角缪(μ)的值大约为-63°；或者

所述欧拉角缪(μ)的值大约为-55°。

25.根据权利要求22所述的方法，其中：

所述欧拉角拉姆达(λ)的值具有大约从-10°到+10°的范围；并且

所述欧拉角西塔(θ)的值具有大约从-10°到+10°的范围。

26.一种压电装置，包括具有平坦表面的铌酸锂(LiNbO₃)材料，所述铌酸锂材料被配置为使得声波能够在沿着第一滤波器(X)轴的方向上跨所述平坦表面传播，其中：

第二滤波器(Y)轴沿着所述平坦表面并且垂直于所述第一滤波器轴(X)；

第三滤波器(Z)轴正交于所述平坦表面；

所述第一滤波器(X)轴、所述第二滤波器(Y)轴和所述第三滤波器(Z)轴的取向是相对于所述铌酸锂材料的结晶结构的，由欧拉角拉姆达(λ)、欧拉角缪(μ)和欧拉角西塔(θ)定义；并且

所述欧拉角缪(μ)的值具有大约从-70°到-55°的范围或至少一个对称等同值。

27.根据权利要求26所述的压电装置，其中所述欧拉角缪(μ)的值还具有大约从-68°到-58°的范围。

28.根据权利要求26所述的压电装置，其中：

所述欧拉角缪(μ)的值大约为-70°；

所述欧拉角缪(μ)的值大约为-63°；或者

所述欧拉角缪(μ)的值大约为-55°。

29.根据权利要求26所述的压电装置，其中：

所述欧拉角拉姆达(λ)的值具有大约从-10°到+10°的范围；并且

所述欧拉角西塔(θ)的值具有大约从-10°到+10°的范围。

30.根据权利要求26所述的压电装置，还包括滤波器，所述滤波器包括：

压电层，包括所述铌酸锂材料；以及

至少一个叉指换能器，被设置在所述压电层上。

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