CN116131803B - 谐振器、谐振器制备方法以及滤波器 - Google Patents

谐振器、谐振器制备方法以及滤波器 Download PDF

Info

Publication number
CN116131803B
CN116131803B CN202310094992.8A CN202310094992A CN116131803B CN 116131803 B CN116131803 B CN 116131803B CN 202310094992 A CN202310094992 A CN 202310094992A CN 116131803 B CN116131803 B CN 116131803B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
interdigital
resonator
holes
hole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310094992.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116131803A (zh
Inventor
罗天成
刘文娟
童欣
谢英
孙博文
孙成亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Memsonics Technologies Co Ltd
Original Assignee
Wuhan Memsonics Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Memsonics Technologies Co Ltd filed Critical Wuhan Memsonics Technologies Co Ltd
Priority to CN202310094992.8A priority Critical patent/CN116131803B/zh
Publication of CN116131803A publication Critical patent/CN116131803A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116131803B publication Critical patent/CN116131803B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/125Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/13Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02007Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02086Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/171Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

本申请提供了一种谐振器、谐振器制备方法以及滤波器,该谐振器包括压电层、第一电极结构和第二电极结构,其中,第一电极结构与第二电极结构设置在压电层上,第一电极结构包括多个间隔设置的第一叉指电极,第二电极结构包括多个间隔设置的第二叉指电极,第一叉指电极上设有第一电极孔和/或第二叉指电极上设有第二电极孔,其中,第一电极孔未贯穿第一叉指电极的轮廓线,且第一电极孔与第一叉指电极端部的距离大于预设值;第二电极孔未贯穿第二叉指电极的轮廓线,且第二电极孔与第二叉指电极端部的距离大于预设值。通过电极孔抑制第一叉指电极与第二叉指电极的平行边激发产生的杂波,并在抑制杂波的同时提升主模态的能量,保证了谐振器的性能较好。

Description

谐振器、谐振器制备方法以及滤波器
技术领域
本申请涉及半导体领域,具体而言,涉及一种谐振器、谐振器制备方法以及滤波器。
背景技术
随着无线通信的迅猛发展,无线信号变得越来越拥挤,对工作在射频频段的滤波器提出了更高的要求,主要包括集成化、微型化、低功耗、高性能以及低成本等。
而传统的声表面波谐振器因为频率及承受功率等的限制,无法达到这样的技术指标,在2000年左右由安捷伦公司提出的薄膜体声波谐振器由于具有CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)工艺兼容、高品质因数(Q值)、低损耗、低温度系数以及高的功率承载能力等优点,使得薄膜体声波谐振器逐渐成为21世纪初射频谐振器和滤波器的研究热点,但是,薄膜体声波谐振器由于其工作频率只取决于器件厚度,然而通过当前工艺无法在一片晶圆上实现多频段集成,随后,研究人员提出了叉指型谐振器,叉指型谐振器主要是通过光刻将压电层上下表面的电极图形化,形成多根叉指,然后,给所有叉指加上信号激励,利用逆压电效应使得叉指型谐振器发生振动,从而激发声波,产生谐振信号。
目前,常见的叉指型谐振器有三种结构主要包括三种结构,第一、压电层上表面是叉指电极而下表面无电极的被称为IDT-Open结构;第二、压电层上表面是叉指电极而下表面为平板电极的被称为IDT-Ground结构或者IDT-Floating结构(主要取决于下表面的平板电极是接地电位还是悬浮电位);第三、压电层上表面是叉指电极而下表面也是叉指电极的被称为IDT-IDT结构。
由于叉指型谐振器复杂的结构特点,其激发的声波模态具有复杂性,会具有多个声波模态,其中,主模态的声波主要是体声波,其谐振频率主要受压电层的厚度影响,除了主模态之外,还会存在较多的杂波,杂波的特性与主模态不同,会在较大程度上受到压电层表面结构的影响,所以杂波的产生以及其谐振频率与叉指电极的结构设置有很大关系。
而存在于主模态频率附近的杂波会严重地降低主模态的性能,影响器件的正常使用,因此,亟需一种结构来抑制杂波,从而保证谐振器的性能较好。
在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解,因此,背景技术中可能包含某些信息,这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种谐振器、谐振器制备方法以及滤波器,以解决现有技术中的由于矩形叉指形成的杂波导致谐振器性能较差的问题。
为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种谐振器,所述谐振器包括压电层、第一电极结构和第二电极结构,其中,所述第一电极结构与所述第二电极结构设置在所述压电层上,所述第一电极结构包括多个间隔设置的第一叉指电极,所述第二电极结构包括多个间隔设置的第二叉指电极,所述第一叉指电极上设有第一电极孔和/或所述第二叉指电极上设有第二电极孔,其中,所述第一电极孔未贯穿所述第一叉指电极的轮廓线,且所述第一电极孔与所述第一叉指电极端部的距离大于预设值;所述第二电极孔未贯穿所述第二叉指电极的轮廓线,且所述第二电极孔与所述第二叉指电极端部的距离大于所述预设值。
可选地,所述第一电极孔设置在所述第一叉指电极的中心线上和/或所述第二电极孔设置在所述第二叉指电极的中心线上。
可选地,所述第一电极孔以及所述第二电极孔均设置为多个,多个所述第一电极孔阵列排布在所述第一叉指电极上,多个所述第二电极孔阵列排布在所述第二叉指电极上。
可选地,相邻的两个所述第一电极孔之间的距离等于相邻的两个所述第二电极孔之间的距离。
可选地,相邻的两个所述第一电极孔以及相邻的两个所述第二电极孔的中心均在一条直线上。
可选地,所述第一电极孔以及所述第二电极孔的在垂直于厚度方向的截面形状为轴对称图形。
可选地,所述第一电极孔以及所述第二电极孔的形状均至少包括圆形、椭圆形以及多边形中至少之一,且在所述第一电极孔和/或所述第二电极孔的形状为所述多边形的情况下,所述多边形的各个内角均为钝角。
根据本申请的另一方面,提供了一种所述谐振器的制备方法,所述方法包括:提供压电层;在所述压电层上制备第一电极结构以及第二电极结构,其中,所述第一电极结构包括多个间隔设置的第一叉指电极,所述第二电极结构包括多个间隔设置的第二叉指电极,所述第一叉指电极上设有第一电极孔和/或所述第二叉指电极上设有第二电极孔;定位所述第一电极孔的中心,所述第一电极孔的中心与所述第一叉指电极的端部之间的距离大于预设值;定位所述第二电极孔的中心,所述第二电极孔的中心与所述第二叉指电极的端部之间的距离大于所述预设值。
可选地,所述第一电极孔设置有多个,阵列排布于所述第一叉指电极上,所述第二电极孔设置有多个,阵列排布于所述第二叉指电极上,相邻两个所述第一电极孔之间的距离等于相邻两个所述第二电极孔之间的距离。
根据本申请的又一方面,提供了一种滤波器,所述滤波器包括任一种所述的谐振器。
应用本申请的技术方案,所述的谐振器包括压电层、第一电极结构和第二电极结构,其中,所述第一电极结构与所述第二电极结构设置在所述压电层上,所述第一电极结构包括多个间隔设置的第一叉指电极,所述第二电极结构包括多个间隔设置的第二叉指电极,所述第一叉指电极上设有第一电极孔和/或所述第二叉指电极上设有第二电极孔,其中,所述第一电极孔未贯穿所述第一叉指电极的轮廓线,且所述第一电极孔与所述第一叉指电极端部的距离大于预设值;所述第二电极孔未贯穿所述第二叉指电极的轮廓线,且所述第二电极孔与所述第二叉指电极端部的距离大于所述预设值。相比现有技术中的由于矩形叉指形成的杂波导致谐振器性能较差的问题,本申请的所述谐振器,所述第一电极结构包括多个间隔设置的所述第一叉指电极,且所述第二电极结构包括多个间隔设置的所述第二叉指电极,由于所述第一叉指电极上设有所述第一电极孔和/或所述第二叉指电极上设有所述第二电极孔,使得可以通过所述第一叉指电极以及所述第二叉指电极中设置的电极孔,来抑制所述第一叉指电极以及所述第二叉指电极形成的杂波,即利用所述第一电极孔以及所述第二电极孔中非对称以及非平行的边界来抑制以及减小杂波,主要是由于所述第一电极孔以及所述第二电极孔的存在,使得由阵列叉指激发的杂波在经过所述第一电极孔以及所述第二电极孔时,被反射至不同方向,进而实现了对所述第一叉指电极以及所述第二叉指电极的平行边激发产生的杂波进行抑制,并在抑制杂波的同时提升了主模态的能量,解决了现有技术中的由于矩形叉指形成的杂波导致谐振器性能较差的问题,保证了所述谐振器的性能较好。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本申请的一种实施例的谐振器的结构示意图;
图2示出了根据本申请的另一种实施例的谐振器的结构示意图;
图3示出了根据本申请的又一种实施例的谐振器的结构示意图;
图4示出了根据本申请的再一种实施例的谐振器的结构示意图;
图5示出了根据本申请的电极孔为圆形时的谐振器与现有结构的杂波对比示意图;
图6示出了根据本申请的实施例的谐振器的制作方法的流程示意图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、压电层;20、第一电极结构;30、第二电极结构;201、第一叉指电极;202、第一电极孔;203、第一母线;301、第二叉指电极;302、第二电极孔;303、第二母线。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
应该理解的是,当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时,该元件可直接在该另一元件上,或者也可存在中间元件。而且,在说明书以及权利要求书中,当描述有元件“连接”至另一元件时,该元件可“直接连接”至该另一元件,或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
正如背景技术所介绍的,现有技术中由于矩形叉指形成的杂波导致谐振器性能较差的问题,为了解决如上问题,本申请提出了一种谐振器、谐振器制备方法以及滤波器。
根据本申请的实施例,提供了一种谐振器,如图1至图4所示,上述谐振器包括压电层10、第一电极结构20和第二电极结构30,其中,上述第一电极结构20与上述第二电极结构30设置在上述压电层10上,上述第一电极结构20包括多个间隔设置的第一叉指电极201,上述第二电极结构30包括多个间隔设置的第二叉指电极301,上述第一叉指电极201上设有第一电极孔202和/或上述第二叉指电极301上设有第二电极孔302,其中,上述第一电极孔202未贯穿上述第一叉指电极201的轮廓线,且上述第一电极孔202与上述第一叉指电极201端部的距离大于预设值;上述第二电极孔302未贯穿上述第二叉指电极301的轮廓线,且上述第二电极孔302与上述第二叉指电极301端部的距离大于上述预设值。
上述的谐振器,包括压电层、第一电极结构和第二电极结构,其中,上述第一电极结构与上述第二电极结构设置在上述压电层上,上述第一电极结构包括多个间隔设置的第一叉指电极,上述第二电极结构包括多个间隔设置的第二叉指电极,上述第一叉指电极上设有第一电极孔和/或上述第二叉指电极上设有第二电极孔,其中,上述第一电极孔未贯穿上述第一叉指电极的轮廓线,且上述第一电极孔与上述第一叉指电极端部的距离大于预设值;上述第二电极孔未贯穿上述第二叉指电极的轮廓线,且上述第二电极孔与上述第二叉指电极端部的距离大于上述预设值。相比现有技术中的由于矩形叉指形成的杂波导致谐振器性能较差的问题,本申请的上述谐振器,上述第一电极结构包括多个间隔设置的上述第一叉指电极,且上述第二电极结构包括多个间隔设置的上述第二叉指电极,由于上述第一叉指电极上设有上述第一电极孔和/或上述第二叉指电极上设有上述第二电极孔,使得可以通过上述第一叉指电极以及上述第二叉指电极中设置的电极孔,来抑制上述第一叉指电极以及上述第二叉指电极形成的杂波,即利用上述第一电极孔以及上述第二电极孔中非对称以及非平行的边界来抑制以及减小杂波,主要是由于上述第一电极孔以及上述第二电极孔的存在,使得由阵列叉指激发的杂波在经过上述第一电极孔以及上述第二电极孔时,被反射至不同方向,进而实现了对上述第一叉指电极以及上述第二叉指电极的平行边激发产生的杂波进行抑制,并在抑制杂波的同时提升了主模态的能量,解决了现有技术中的由于矩形叉指形成的杂波导致谐振器性能较差的问题,保证了上述谐振器的性能较好。
具体地,如图1至图4所示,上述第一电极结构20还包括第一母线203,上述第二电极结构30还包括第二母线303,上述第一母线203与多个上述第一叉指电极201的一端连接,上述第二母线303与多个上述第二叉指电极301的一端连接,且上述第一叉指电极201与上述第二叉指电极301位于上述第一母线203与上述第二母线303之间,得到叉指结构。
其中,图1至图4示出了不同形状的上述第一电极孔202以及上述第二电极孔302,图1所示的各上述第一电极孔202以及上述第二电极孔302为两个圆形的叠加,图2所示的各上述第一电极孔202以及上述第二电极孔302为圆形,图3所示的各上述第一电极孔202以及上述第二电极孔302为五边形,图4所示的各上述第一电极孔202以及上述第二电极孔302为六边型。当然,上述第一电极孔以及上述第二电极孔的形状并不限于上述四种,还可以为椭圆形或者其他不规则的形状,各上述第一叉指电极以及各上述第二叉指电极中的多个上述第一电极孔以及上述第二电极孔的形状可以不同,即同一个上述谐振器中可以集成不同形状的电极孔,但是,电极孔的内角需要满足为钝角。
现有技术中,声波在传播过程中,遇到特定的边界会进行反射,如果入射波和反射波频率相同、振幅相同且传播方向相反,那么入射波和反射波会进行叠加,形成稳定且能量较强的驻波,在目前的叉指谐振器中,比如常规的矩形叉指结构中,相邻的叉指为平行结构,那么由于存在电场激励,会形成沿着叉指阵列方向传播的杂波,且杂波经过平行的叉指的叠加,会形成驻波,从而表现为一个能量较强且可被检测到的杂波,而本申请的上述谐振器,由于上述第一叉指结构以及上述第二叉指结构中分别存在上述第一电极孔以及上述第二电极孔,因此在上述第一叉指结构以及上述第二叉指结构的阵列方向传播的杂波,在经过上述第一电极孔以及上述第二电极孔的过程中,会被反射,从而对上述杂波进行有效的抑制,进一步保证了上述谐振器的性能较好。
一种具体的实施例中,上述谐振器中,通过设置上述第一电极孔以及上述第二电极孔来抑制杂波,使得传播的杂波在遇到上述第一电极孔以及上述第二电极孔时被散射和消耗掉,从而达到抑制杂波的效果,同时,由于叉指整体传播方向还是沿着上述第一叉指电极以及上述第二叉指电极的排列方向,与现有技术中的没有设置电极孔的电极结构一样,所以上述第一电极孔以及上述第二电极孔对主模态的影响较小,另外,由于期间的有效机电耦合系数(即电能转化为机械能的效率)不变,同时杂波被抑制,使得杂波的能量被削弱,所以使得主模态的能量被加强,使得上述谐振器的品质因数Q值得到了提升。
具体地,上述预设值应为所激发声波波长的十分之一,这里所激发的声波指的是主模态(体声波),而主模态的声波波长主要取决于器件的厚度尺寸,而当水平尺寸和厚度尺寸的比值小于十分之一时,会激发出较强的横向声波形成伪模态,所以这里设置的上述预设值为所激发声波波长的十分之一。一种具体的实施例中,上述预设值为0.2μm,即上述第一电极孔的边缘与所在的上述第一叉指电极的边缘的距离均大于等于0.2μm,且上述第二电极孔的边缘与所在的上年数第二叉指电极的边缘的距离均大于等于0.2μm。
根据本申请的一种具体的实施例,上述第一电极孔设置在上述第一叉指电极的中心线上和/或上述第二电极孔设置在第二叉指电极的中心线上。
根据本申请的另一种具体的实施例,上述第一电极孔以及上述第二电极孔均设置为多个,多个上述第一电极孔阵列排布在上述第一叉指电极上,多个上述第二电极孔阵列排布在上述第二叉指电极上。
根据本申请的又一种具体的实施例,相邻的两个上述第一电极孔之间的距离等于相邻的两个上述第二电极孔之间的距离。
具体地,任意相邻的上述第一电极孔之间的距离或者相邻的上述第二电极孔之间的距离均大于等于上述第一阈值,由于上述第一阈值为0.2μm,即任意相邻的电极孔之间的距离≥0.2μm,此处主要是用于限定单个上述第一叉指电极或者单个上述第二叉指电极上的多个上述电极孔的间距需求。
另外,本申请的上述谐振器,将谐振器的主模态设置为体声波,其谐振频率主要受压电层的厚度影响,除了主模态之外,还会存在较多的杂波,而杂波的特性与主模态不同,会在较大程度上受到上述压电层上面的电极结构的影响,在实际的应用过程中,上述第一电极结构、上述第二电极结构以及上述压电层还需要满足以下条件:多个上述第一叉指电极以及多个上述第二叉指电极之间的间距需要≥5μm,且相邻的上述第一叉指电极以及上述第二叉指电极之间的间距与上述压电层的厚度之比大于5,即相邻的上述第一叉指电极以及上述第二叉指电极之间的距离≥5μm,且间距需要大于5倍的上述压电层的厚度,其中,上述第一叉指电极与上述第二叉指电极之间的间距,用于表征相邻的两个上述第一叉指电极与上述第二叉指电极的中心线之间的距离。保证了上述压电层、上述第一电极结构以及上述第二电极结构可以实现其谐振器的功能,即满足该条件的设计可以在压电薄膜中激发体声波。
根据本申请的一种具体的实施例,相邻的两个上述第一电极孔以及相邻的两个上述第二电极孔的中心均在一条直线上。
一种具体的实施例中,任意上述第一叉指电极以及任意上述第二叉指电极的中心线平行。由于上述第一叉指电极以及上述第二叉指电极的中心线平行,使得可以在波传输过程中,上述第一叉指电极与上述第二叉指电极可以激发较强的波的共振,即可保证了上述半导体器件的主模态较强,进一步保证了上述半导体器件的性能较好。
具体地,上述第一叉指电极以及上述第二叉指电极的形状包括矩形,谐振器的主模态为体声波,因此,任意的上述第一叉指电极与任意的上述第二叉指电极的中心线平行,使得在波的传输过程中,会激发出较强的波的“共振”,保证了上述半导体器件的主模态较强,进一步保证了上述半导体器件的性能较好。
根据本申请的另一种具体的实施例,上述第一电极孔以及上述第二电极孔的在垂直于厚度方向的截面形状为轴对称图形。
根据本申请的又一种具体的实施例,上述第一电极孔以及上述第二电极孔的形状均至少包括圆形、椭圆形以及多边形中至少之一,且在上述第一电极孔和/或上述第二电极孔的形状为上述多边形的情况下,上述多边形的各个内角均为钝角。保证了上述电极孔的形状选择较多,可以根据实际情况选择不同的形状,另外,在上述第一电极孔以及上述第二电极孔为多边形的情况下,由于上述多边形的各个内角为钝角,保证了杂波进入上述多边形后,可以朝着不同方向反射,且反射方向不统一,进而实现了对上述第一叉指电极以及上述第二叉指电极的平行边激发产生的杂波进行抑制,解决了现有技术中的由于矩形叉指形成的杂波导致谐振器性能较差的问题,进一步保证了上述半导体器件的性能较好。
为了进一步保证上述谐振器的性能较好,根据本申请的一种具体的实施例,上述第一电极孔的边与对应的上述第一叉指电极的边不平行,以及上述第二电极孔的边与对应的上述第二叉指电极的边不平行。由于电极孔的边与对应的叉指电极的边不平行,使得上述第一叉指电极以及上述第二叉指电极之间传播的杂波在上述第一电极孔以及上述第二电极孔中会得到有效的抑制,进一步保证了上述半导体器件的性能较好。
具体地,如果上述第一电极孔以及上述电极孔的边与上述第一叉指电极以及上述第二叉指电极的边平行,那么在上述第一叉指电极与上述第二叉指电极之间传播的杂波会在上述电极孔中得到加强,加强了杂波对上述谐振器性能的损坏,而本申请的上述谐振器的电极孔的边与对应的上述第一叉指电极或者上述第二叉指电极的边不平行,使得上述电极孔可以对杂波进行有效的抑制,进一步保证了上述谐振器的性能较好。
根据本申请的另一种具体的实施例,上述第一电极结构以及上述第二电极结构的材料分别包括钼、铂、钛、铜以及铝中之一。
具体地,上述第一叉指电极与上述第二叉指电极在排列方向上的厚度满足≥1μm,排列方向用于表征多个上述第一叉指电极以及多个上述第二叉指电极的排列的方向,但是上述第一叉指电极与上述第二叉指电极的宽度小于相邻的上述第一叉指电极与上述第二叉指电极的间距,即上述第一叉指电极与上述第二叉指电极的宽度小于相邻的叉指电极的间距。
一种具体的实施例中,图5示出了上述第一电极孔与上述第二电极孔为圆形时的谐振器与现有技术中的矩形叉指电极对应的常规结构的杂波对比示意图,从图5可以看出,具有圆形的上述第一电极孔与上述第二电极孔的谐振器,与没有上述电极孔的结构对比,杂波得到了有效的减弱。
根据本申请的实施例,还提供了一种上述谐振器的制备方法。
图6是根据本申请实施例的谐振器的制备方法的流程图。如图6所示,该方法包括以下步骤:
步骤S101,提供压电层;
步骤S102,在上述压电层上制备第一电极结构以及第二电极结构,其中,上述第一电极结构包括多个间隔设置的第一叉指电极,上述第二电极结构包括多个间隔设置的第二叉指电极,上述第一叉指电极上设有第一电极孔和/或上述第二叉指电极上设有第二电极孔;
步骤S103,定位上述第一电极孔的中心,上述第一电极孔的中心与上述第一叉指电极的端部之间的距离大于预设值;
步骤S104,定位上述第二电极孔的中心,上述第二电极孔的中心与上述第二叉指电极的端部之间的距离大于上述预设值。
上述的谐振器的制备方法中,首先,提供压电层;然后,在上述压电层上制备第一电极结构以及第二电极结构,其中,上述第一电极结构包括多个间隔设置的第一叉指电极,上述第二电极结构包括多个间隔设置的第二叉指电极,上述第一叉指电极上设有第一电极孔和/或上述第二叉指电极上设有第二电极孔;之后,定位上述第一电极孔的中心,上述第一电极孔的中心与上述第一叉指电极的端部之间的距离大于预设值;最后,定位上述第二电极孔的中心,上述第二电极孔的中心与上述第二叉指电极的端部之间的距离大于上述预设值。相比现有技术中的由于矩形叉指形成的杂波导致谐振器性能较差的问题,本申请的上述谐振器的制备方法,由于上述第一叉指电极上设有上述第一电极孔和/或上述第二叉指电极上设有上述第二电极孔,使得可以通过上述第一叉指电极以及上述第二叉指电极中设置的电极孔,来抑制上述第一叉指电极以及上述第二叉指电极形成的杂波,即利用上述第一电极孔以及上述第二电极孔中非对称以及非平行的边界来抑制以及减小杂波,主要是由于上述第一电极孔以及上述第二电极孔的存在,使得由阵列叉指激发的杂波在经过上述第一电极孔以及上述第二电极孔时,被反射至不同方向,进而实现了对上述第一叉指电极以及上述第二叉指电极的平行边激发产生的杂波进行抑制,并在抑制杂波的同时提升了主模态的能量,解决了现有技术中的由于矩形叉指形成的杂波导致谐振器性能较差的问题,保证了上述谐振器的性能较好。
一种具体的实施例中,上述第一叉指电极与上述第二叉指电极的形状包括矩形,对于多个上述第一叉指电极以及多个上述第二叉指电极的排列方向,由于上述第一叉指电极与上述第二叉指电极的形状为矩形,且上述第一叉指电极与上述第二叉指电极的中心线平行,以及上述第一叉指电极与上述第二叉指电极的长边也是平行的,上述第一叉指电极与上述第二叉指电极的短边与上述第一母线以及上述第二母线平行,所以会激发出较强的水平方向传播的声波,多根上述第一叉指电极以及多根上述第二叉指电极激发的声波叠加会形成杂波,而上述的谐振器的制作过程中,通过在上述第一叉指电极与上述第二叉指电极中分别设置上述第一电极孔与上述第二电极孔,利用非对称/非平行边界来抑制减小杂波,即由于电极孔的存在,使得声波在经过上述第一电极孔以及上述第二电极孔时会被朝着不同方向反射掉,进而实现了对平行边激发的已经形成驻波的杂波进行抑制。
根据本申请的一种具体的实施例,上述第一电极孔设置有多个,阵列排布于上述第一叉指电极上,上述第二电极孔设置有多个,阵列排布于上述第二叉指电极上,相邻两个上述第一电极孔之间的距离等于相邻两个上述第二电极孔之间的距离。
根据本申请的实施例,还提供了一种滤波器,上述滤波器包括任一种上述的谐振器。
在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
从以上的描述中,可以看出,本申请上述的实施例实现了如下技术效果:
1)、本申请上述的谐振器包括压电层、第一电极结构和第二电极结构,其中,上述第一电极结构与上述第二电极结构设置在上述压电层上,上述第一电极结构包括多个间隔设置的第一叉指电极,上述第二电极结构包括多个间隔设置的第二叉指电极,上述第一叉指电极上设有第一电极孔和/或上述第二叉指电极上设有第二电极孔,其中,上述第一电极孔未贯穿上述第一叉指电极的轮廓线,且上述第一电极孔与上述第一叉指电极端部的距离大于预设值;上述第二电极孔未贯穿上述第二叉指电极的轮廓线,且上述第二电极孔与上述第二叉指电极端部的距离大于上述预设值。相比现有技术中的由于矩形叉指形成的杂波导致谐振器性能较差的问题,本申请的上述谐振器,上述第一电极结构包括多个间隔设置的上述第一叉指电极,且上述第二电极结构包括多个间隔设置的上述第二叉指电极,由于上述第一叉指电极上设有上述第一电极孔和/或上述第二叉指电极上设有上述第二电极孔,使得可以通过上述第一叉指电极以及上述第二叉指电极中设置的电极孔,来抑制上述第一叉指电极以及上述第二叉指电极形成的杂波,即利用上述第一电极孔以及上述第二电极孔中非对称以及非平行的边界来抑制以及减小杂波,主要是由于上述第一电极孔以及上述第二电极孔的存在,使得由阵列叉指激发的杂波在经过上述第一电极孔以及上述第二电极孔时,被反射至不同方向,进而实现了对上述第一叉指电极以及上述第二叉指电极的平行边激发产生的杂波进行抑制,并在抑制杂波的同时提升了主模态的能量,解决了现有技术中的由于矩形叉指形成的杂波导致谐振器性能较差的问题,保证了上述谐振器的性能较好。
2)、本申请的上述的谐振器的制备方法中,首先,提供压电层;然后,在上述压电层上制备第一电极结构以及第二电极结构,其中,上述第一电极结构包括多个间隔设置的第一叉指电极,上述第二电极结构包括多个间隔设置的第二叉指电极,上述第一叉指电极上设有第一电极孔和/或上述第二叉指电极上设有第二电极孔;之后,定位上述第一电极孔的中心,上述第一电极孔的中心与上述第一叉指电极的端部之间的距离大于预设值;最后,定位上述第二电极孔的中心,上述第二电极孔的中心与上述第二叉指电极的端部之间的距离大于上述预设值。相比现有技术中的由于矩形叉指形成的杂波导致谐振器性能较差的问题,本申请的上述谐振器的制备方法,由于上述第一叉指电极上设有上述第一电极孔和/或上述第二叉指电极上设有上述第二电极孔,使得可以通过上述第一叉指电极以及上述第二叉指电极中设置的电极孔,来抑制上述第一叉指电极以及上述第二叉指电极形成的杂波,即利用上述第一电极孔以及上述第二电极孔中非对称以及非平行的边界来抑制以及减小杂波,主要是由于上述第一电极孔以及上述第二电极孔的存在,使得由阵列叉指激发的杂波在经过上述第一电极孔以及上述第二电极孔时,被反射至不同方向,进而实现了对上述第一叉指电极以及上述第二叉指电极的平行边激发产生的杂波进行抑制,并在抑制杂波的同时提升了主模态的能量,解决了现有技术中的由于矩形叉指形成的杂波导致谐振器性能较差的问题,保证了上述谐振器的性能较好。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种谐振器,其特征在于,所述谐振器包括:
压电层;
所述压电层上设有第一电极结构和第二电极结构,所述第一电极结构包括多个间隔设置的第一叉指电极,所述第二电极结构包括多个间隔设置的第二叉指电极,所述第一叉指电极上设有第一电极孔和/或所述第二叉指电极上设有第二电极孔,其中,
所述第一电极孔未贯穿所述第一叉指电极的轮廓线,且所述第一电极孔与所述第一叉指电极端部的距离大于预设值;
所述第二电极孔未贯穿所述第二叉指电极的轮廓线,且所述第二电极孔与所述第二叉指电极端部的距离大于所述预设值,
其中,所述预设值为所述谐振器所激发的体声波波长的十分之一。
2.根据权利要求1所述的谐振器,其特征在于,所述第一电极孔设置在所述第一叉指电极的中心线上和/或所述第二电极孔设置在所述第二叉指电极的中心线上。
3.根据权利要求1所述的谐振器,其特征在于,所述第一电极孔以及所述第二电极孔均设置为多个,多个所述第一电极孔阵列排布在所述第一叉指电极上,多个所述第二电极孔阵列排布在所述第二叉指电极上。
4.根据权利要求1所述的谐振器,其特征在于,相邻的两个所述第一电极孔之间的距离等于相邻的两个所述第二电极孔之间的距离。
5.根据权利要求1所述的谐振器,其特征在于,相邻的两个所述第一电极孔以及相邻的两个所述第二电极孔的中心均在一条直线上。
6.根据权利要求1所述的谐振器,其特征在于,所述第一电极孔以及所述第二电极孔的在垂直于厚度方向的截面形状为轴对称图形。
7.根据权利要求1所述的谐振器,其特征在于,所述第一电极孔以及所述第二电极孔的形状均至少包括圆形、椭圆形以及多边形中至少之一,且在所述第一电极孔和/或所述第二电极孔的形状为所述多边形的情况下,所述多边形的各个内角均为钝角。
8.一种制备权利要求1至7中任一项所述谐振器的方法,其特征在于,所述方法包括:
提供压电层;
在所述压电层上制备第一电极结构以及第二电极结构,其中,所述第一电极结构包括多个间隔设置的第一叉指电极,所述第二电极结构包括多个间隔设置的第二叉指电极,所述第一叉指电极上设有第一电极孔和/或所述第二叉指电极上设有第二电极孔;
定位所述第一电极孔的中心,所述第一电极孔的中心与所述第一叉指电极的端部之间的距离大于预设值;
定位所述第二电极孔的中心,所述第二电极孔的中心与所述第二叉指电极的端部之间的距离大于所述预设值,
其中,所述预设值为所述谐振器所激发的体声波波长的十分之一。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述第一电极孔设置有多个,阵列排布于所述第一叉指电极上,所述第二电极孔设置有多个,阵列排布于所述第二叉指电极上,相邻两个所述第一电极孔之间的距离等于相邻两个所述第二电极孔之间的距离。
10.一种滤波器,其特征在于,包括权利要求1至7中任一项所述的谐振器。
CN202310094992.8A 2023-01-18 2023-01-18 谐振器、谐振器制备方法以及滤波器 Active CN116131803B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310094992.8A CN116131803B (zh) 2023-01-18 2023-01-18 谐振器、谐振器制备方法以及滤波器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310094992.8A CN116131803B (zh) 2023-01-18 2023-01-18 谐振器、谐振器制备方法以及滤波器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116131803A CN116131803A (zh) 2023-05-16
CN116131803B true CN116131803B (zh) 2024-04-26

Family

ID=86304413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310094992.8A Active CN116131803B (zh) 2023-01-18 2023-01-18 谐振器、谐振器制备方法以及滤波器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116131803B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118353404B (zh) * 2024-04-25 2024-09-13 武汉敏声新技术有限公司 一种叉指型谐振器及滤波器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113810014A (zh) * 2021-09-23 2021-12-17 武汉敏声新技术有限公司 叉指型体声波谐振器及滤波器
CN113922784A (zh) * 2021-10-19 2022-01-11 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种声波谐振器及其制备方法
CN114513180A (zh) * 2020-11-16 2022-05-17 中芯集成电路(宁波)有限公司上海分公司 薄膜表声波谐振器及其制造方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001196898A (ja) * 2000-01-05 2001-07-19 Fujitsu Ltd 弾性表面波フィルタ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114513180A (zh) * 2020-11-16 2022-05-17 中芯集成电路(宁波)有限公司上海分公司 薄膜表声波谐振器及其制造方法
CN113810014A (zh) * 2021-09-23 2021-12-17 武汉敏声新技术有限公司 叉指型体声波谐振器及滤波器
CN113922784A (zh) * 2021-10-19 2022-01-11 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种声波谐振器及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN116131803A (zh) 2023-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7868517B2 (en) Lamb wave resonator
CN110829997B (zh) 薄膜体声波谐振器及其制造方法
CN112532205B (zh) 一种弹性表面波谐振器和滤波器以及天线共用器
CN111010127B (zh) 一种薄膜体声波谐振器及其制备方法
CN116131803B (zh) 谐振器、谐振器制备方法以及滤波器
CN113839643B (zh) 一种横向激发体声波谐振器和滤波器
JP7194473B2 (ja) バルク音響波共振器及びその製造方法並びにフィルタ、無線周波数通信システム
CN111010116A (zh) 带有高度渐变的凸起结构的体声波谐振器、滤波器和电子设备
CN109167585A (zh) 体声波谐振器及其制作方法、滤波器
EP4401311A1 (en) Bulk acoustic wave resonator, related devices, and preparation method for bulk acoustic wave resonator
WO2020125354A1 (zh) 带离散结构的体声波谐振器、滤波器和电子设备
WO2020125353A1 (zh) 带沟槽的体声波谐振器、滤波器和电子设备
CN116111975A (zh) 一种伪模态抑制型的高频声波谐振器
CN114520638B (zh) 一种声波换能器结构
CN111313858A (zh) 体声波谐振器、滤波器及电子设备
US20220271731A1 (en) Resonant device and acoustic filter
JP2008172638A (ja) 薄膜圧電共振器
CN111669144B (zh) 一种baw体声波谐振器及其制备方法、滤波器
CN116131802A (zh) 谐振器以及谐振器的制作方法
CN117767906B (zh) 一种横向激励兰姆波谐振器及其制作方法
CN220067386U (zh) 一种体声波谐振器及滤波器
CN116938183B (zh) 弹性滤波装置、多工器及射频前端模组
CN117353702B (zh) 一种ihp saw滤波器及射频前端
WO2016184223A1 (zh) 高带外抑制高频表面贴装声表面横波谐振滤波器
CN221151328U (zh) 体声波谐振器及滤波器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant