CN117439568A - 具有固有二次谐波抵消的谐振器 - Google Patents

具有固有二次谐波抵消的谐振器 Download PDF

Info

Publication number
CN117439568A
CN117439568A CN202310574516.6A CN202310574516A CN117439568A CN 117439568 A CN117439568 A CN 117439568A CN 202310574516 A CN202310574516 A CN 202310574516A CN 117439568 A CN117439568 A CN 117439568A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
piezoelectric material
resonator
axis
axis vector
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.)
Pending
Application number
CN202310574516.6A
Other languages
English (en)
Inventor
保罗·布拉德利
理查德·鲁比
雷德·帕克
唐纳德·E·李
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.)
Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Original Assignee
Avago Technologies General IP Singapore Pte 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 Avago Technologies General IP Singapore Pte Ltd filed Critical Avago Technologies General IP Singapore Pte Ltd
Publication of CN117439568A publication Critical patent/CN117439568A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02015—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/13—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02—Apparatus 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
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02015—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles
    • H03H9/02031—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles consisting of ceramic
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/13—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials
    • H03H9/131—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials consisting of a multilayered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/205—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having multiple resonators
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/58—Multiple crystal filters
    • H03H9/582—Multiple crystal filters implemented with thin-film techniques
    • H03H9/583—Multiple crystal filters implemented with thin-film techniques comprising a plurality of piezoelectric layers acoustically coupled
    • H03H9/585—Stacked Crystal Filters [SCF]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

本公开涉及一种具有固有二次谐波抵消的谐振器。所述谐振器可包含第一电极、第二电极及所述第一电极与所述第二电极之间的压电材料，其中所述压电材料通过制造具有沿第一方向定向的压缩轴向量(C轴向量)的所述压电材料及跨越所述压电材料施加电场以将所述C轴向量的方向修改为沿第二方向定向而形成。所述第二方向可反平行于所述第一方向。

Description

具有固有二次谐波抵消的谐振器
技术领域
本公开大体上涉及谐振器，且更特定来说，本公开涉及具有修改的压缩轴向量的谐振器。
背景技术
谐振器(例如，声学谐振器)用于许多应用，包含但不限于射频(RF)通信应用。举例来说，谐振器通常用于传输及/或接收路径上的RF通带滤波器内。一类谐振器包含由压电材料形成的体声波谐振器，其响应于时变电子信号而提供声学振荡。例如，压电材料可响应于施加的电压而沿压缩轴(C轴)扩展或收缩，其中C轴通常基于压电材料的晶体结构的定向。此外，此类谐振器可展现声学谐振模式(例如，谐振频率、谐振等)，当在例如但不限于滤波器的电子电路内实施时，可利用此类模式提供所要性质。
越来越希望对谐振器内的一或多种压电材料的C轴方向(例如，C轴向量)提供更大控制。举例来说，控制压电材料的C轴方向可允许谐振器或例如但不限于包含谐振器的滤波器等电路的设计具有更大灵活性。
发明内容
根据本公开的一或多个说明性实施例，公开一种谐振器。在一个说明性实施例中，谐振器包含第一电极。在另一说明性实施例中，谐振器包含第二电极。在另一说明性实施例中，谐振器包含所述第一电极与所述第二电极之间的压电材料。在另一说明性实施例中，所述压电材料通过制造具有沿第一方向定向的C轴向量的所述压电材料及跨越所述压电材料施加电场以将所述C轴向量的方向修改为沿不同于所述第一方向的第二方向定向而形成。
根据本公开的一或多个说明性实施例，公开一种电路。在一个说明性实施例中，所述电路包含一或多个谐振器。在另一说明性实施例中，所述一或多个谐振器中的至少一者包含第一电极、第二电极及所述第一电极与所述第二电极之间的压电材料。在另一说明性实施例中，所述压电材料通过制造具有沿第一方向定向的C轴向量的所述压电材料及跨越所述压电材料施加电场以将所述C轴向量的方向修改为沿不同于所述第一方向的第二方向定向而形成。
根据本公开的一或多个说明性实施例，公开一种方法。在一个说明性实施例中，所述方法包含制造第一电极。在另一说明性实施例中，所述方法包含制造具有沿第一方向定向的压缩轴(C轴)向量的压电材料。在另一说明性实施例中，所述方法包含跨越所述压电材料施加电场以将所述C轴向量的方向从所述第一方向修改为第二方向，其中所述第二方向不同于所述第一方向。在另一说明性实施例中，所述方法包含制造第二电极，其中所述压电材料安置在所述第一电极与所述第二电极之间。
应理解，前述一般描述及以下详细描述两者均仅是示范性及解释性的且不一定限制所要求保护的本发明。并入在说明书中且构成说明书的部分的附图说明本发明的实施例，且与一般描述一起解释本发明的原理。
附图说明
所属领域的技术人员可通过参考附图更好地理解本公开的众多优点。
图1A是说明根据本公开的一或多个实施例的在用于制造谐振器的方法中执行的步骤的流程图。
图1B是描绘根据本公开的一或多个实施例的用于跨越压电材料施加电场以修改其压缩轴(C轴)向量的方向的一种技术的流程图。
图1C是描绘根据本公开的一或多个实施例的与提供到压电材料的电连接有关的方法的额外步骤的流程图。
图1D是描绘根据本公开的一或多个实施例的与制造具有堆叠结构的谐振器有关的方法的额外步骤的流程图。
图2A是根据本公开的一或多个实施例的包含第一电极的谐振器的部分的简化侧视图。
图2B是根据本公开的一或多个实施例的包含多个第一电极的样本的俯视图。
图3是根据本公开的一或多个实施例的包含第一电极及压电材料的谐振器的部分的简化侧视图。
图4A是根据本公开的一或多个实施例的谐振器的部分连同形成为放置成与压电材料接触的导电板的第二电极的简化侧视图。
图4B是根据本公开的一或多个实施例的谐振器的部分连同形成为由间隙与压电材料分离的导电板的第二电极的简化侧视图。
图4C是根据本公开的一或多个实施例的谐振器的部分连同形成为与压电材料部分接触的柔性导电材料的第二电极的简化侧视图。
图5A是根据本公开的一或多个实施例的在修改C轴向量之前包含第二电极的谐振器的部分的简化侧视图。
图5B是根据本公开的一或多个实施例的在修改C轴向量之后包含第二电极的谐振器的部分的简化侧视图。
图6A是根据本公开的一或多个实施例的描绘多个第一电极及电路径的对应于图2A的部分的样本的俯视图。
图6B描绘根据本公开的一或多个实施例的用于至少蚀刻穿过包含要蚀刻的各种孔的压电材料的光掩模，其中至少一些孔与要切断的电路径对准。
图6C描绘根据本公开的一或多个实施例的源自使用图6B中的光掩模蚀刻的切断电路径的样本的俯视图。
图7是根据本公开的一或多个实施例的包含具有反平行C轴向量方向的两种压电材料及中间电极的谐振器的简化侧视图。
图8是根据本公开的一或多个实施例的包含具有反平行C轴向量方向的两种压电材料而不具有中间电极的谐振器的简化侧视图。
图9是根据本公开的一或多个实施例的包含多个谐振器的滤波器的简化示意图，其中谐振器中的至少一者具有经修改的C轴向量。
具体实施方式
现将详细参考附图中说明的所公开的主题。已相对于某些实施例及其特定特征展示及描述本公开。本文所阐述的实施例被认为是说明性的而非限制性的。所属领域的普通技术人员应易于明白，可在不背离本公开的精神及范围的情况下在形式及细节上进行各种改变及修改。
如本文所使用，方向术语(例如，“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”、“上”、“向上”、“下”、“下方”及“向下”)希望出于描述的目的而提供相对位置而非希望指定绝对参考系。所属领域的技术人员将明白对所描述的实施例的各种修改，且本文所界定的一般原理可应用于其它实施例。
应理解，所描绘的架构仅是示范性的且可实施实现相同功能性的许多其它架构。在概念意义上，实现相同功能性的组件的任何布置均有效地“相关联”，使得实现所要功能性。因此，本文中为实现特定功能性而组合的任何两个组件均可被视为彼此“相关联”以实现所要功能性而不管架构或中间组件。同样地，任何两个如此相关联的组件也可被视为彼此“连接”或“耦合”以实现所要功能性，且任何两个能够如此相关联的组件也可被视为彼此“可耦合”以实现所要功能性。另外，除非另有指示，否则指示一个组件“连接到”另一组件(替代地，“位于另一组件上”、“安置在另一组件上”等)的描述指示此类组件在功能上连接而不一定指示此类组件物理接触。相反地，此类组件可物理接触或可替代地包含介入元件。类似地，特定组件“制造在”另一组件上的描述指示此类组件的相对位置但不一定指示此类组件物理接触。此类组件可物理接触或可替代地包含介入元件。
本公开的实施例涉及用于提供具有至少一种压电材料的谐振器的系统及方法，所述至少一种压电材料具有在制造之后修改的压缩轴(C轴)向量，其中C轴向量对应于压电材料响应于施加电场的运动方向。谐振器可包含响应于施加信号而展现机械振荡的装置，反之亦然。以此方式，谐振器可对施加电信号提供机械响应或响应于机械应力而提供电信号。此装置也可被视为声学谐振器、声波谐振器或体声波(BAW)谐振器。
经修改的C轴向量可具有相对于初始C轴向量的任何定向。在一些实施例中，经修改的C轴向量具有反平行于初始C轴向量的定向。举例来说，反平行于初始C轴向量的经修改的C轴向量可具有与初始C轴向量相反但沿公共轴线定向的方向。
如本文所使用，压电材料可包含响应于施加电场而展现提供修改的结构状态(例如，压缩结构状态、扩展机械状态、机械应力等)的压电性质的任何材料或材料的组合，反之亦然。特定来说，响应于施加电场的压电材料的机械变形可取决于施加电场的方向及强度以及与压电材料中的偶极子的密度相关联的极化(例如，极化向量)，其中材料的极化可特性化为正或负且可基于晶体定向。应注意，术语压电效应在本文中用于广泛指代响应于施加电场的机械变形及响应于机械应力而在材料中产生电场(例如，分离电荷)两者。
材料极化及电场的一些组合可导致正压缩的压电材料(例如，I类压电材料)，其沿C轴压缩。作为另一实例，材料极化及电场的一些组合可导致负压缩的压电材料(例如，II类压电材料)，其沿C轴扩展。
如本文所使用，术语C轴向量用于描述压电材料是正压缩还是负压缩以及压缩轴还是扩展轴(例如，C轴)。特定来说，C轴向量描绘为箭头，其中C轴向量的定向指示C轴，且箭头的方向指示压电材料沿此C轴是正压缩还是负压缩。
本文考虑压电材料可对施加电场的不同强度展现不同响应。举例来说，响应于第一范围(例如，操作范围)中的电场强度，压电材料可根据压电效应展现暂时机械变形。在一些情况下，在此第一范围中，机械变形与施加电场的强度成比例。因此，此第一范围可适合于利用压电效应的应用。作为另一实例，压电材料在暴露于具有高于击穿阈值的强度的电场时可展现破坏性击穿。举例来说，跨越压电材料施加具有等于或超过击穿阈值的强度的电场可破坏压电材料的压电性质超出容差，使得包含压电材料的谐振器不在指定参数内操作。在另一实例中，跨越压电材料施加具有等于或超过击穿电压的强度的电场可导致压电材料的介电击穿。
本文进一步考虑，对于压电材料的至少一些组成，跨越压电场施加具有一特定范围内的强度的电场可诱发影响材料的极化及/或C轴向量的结构变化。此工艺可称为极化。举例来说，施加具有在此范围内的强度的电场可将压电材料从正压缩修改为负压缩，反之亦然。此外，此结构变化可在施加电场之后持续使得此结构变化及C轴向量的相关联变化可特性化为永久或半永久的。然而，对于压电材料的至少一些组成，此结构变化可通过在相反方向上施加一特定强度的电场(例如，在相反方向上极化)来逆转。
因此，可通过修改压电材料的C轴向量来修改压电材料对具有在第一范围(例如，操作范围)内的强度的入射电场的机械响应。
可选择适合于C轴向量修改的压电材料的组成以使得适合于修改其C轴向量的方向的电场低于相应击穿阈值。以此方式，C轴向量的修改不会导致对压电材料的破坏性损伤。
在一些实施例中，压电材料可包含可降低修改C轴向量所需的电场的量值的一或多种掺杂剂(例如，掺杂剂材料)。在一些实施例中，谐振器包含由掺杂有一或多种掺杂剂的氮化铝(AlN)形成的压电材料。举例来说，谐振器可包含由掺杂有钪以形成氮化铝钪(AlScN或更简单来说ASN)的AlN形成的压电材料。作为另一实例，谐振器可包含由掺杂有硼的AlN形成的压电材料。作为另一实例，谐振器可包含由掺杂有钪与硼的组合的AlN形成的压电材料。
可使用所属领域中已知的任何技术跨越压电材料施加电场以修改C轴向量。在一些实施例中，通过跨越压电材料施加电压(例如，电势)而跨越所述压电材料施加电场。然而，应理解，本文中指代跨越压电材料施加电压的描述或实例仅出于说明的目的而提供且不应被解释为限制性的。以此方式，跨越材料施加电压或跨越材料施加电场的描述可互换地使用。
本文考虑使用施加电场修改压电材料的C轴向量可实现谐振器或其它压电装置的制造，同时也确保高机电耦合系数(例如，或任何其它适合度量)。在一些应用中，可在任意或选定的方向上直接制造具有C轴向量的压电材料。例如，在2017年12月19日发布的美国专利第9,847,768号中大体上描述使用不同种子层制造具有反平行C轴向量的多个压电层的谐振器，所述专利的全部內容以引用的方式并入本文中。然而，机电耦合系数可针对不同的生长模式而变化，使得直接制造具有不同C轴向量的压电层可不提供等效性能。在包含多个压电层的谐振器或其它装置中，不同压电层的不同机电耦合系数可以各种方式降低性能，例如但不限于减少谐波抵消。相反，在公共方向上制造具有C轴向量的压电层且随后修改压电层中的一或多者的C轴向量可提供更一致且在一些情况下更好的机电耦合系数。
本公开的一些实施例涉及制造谐振器的方法，其包含制造一或多种压电材料及随后从初始状态修改压电材料中的至少一者的C轴向量。
本公开的一些实施例涉及谐振器，其包含具有从初始状态修改的C轴向量的至少一种压电材料。此谐振器可具有任何设计，包含但不限于薄膜体声学谐振器(FBAR)、双BAR(DBAR)、堆叠BAR(SBAR)或反向堆叠BAR(RSBAR)设计。
本公开的一些实施例涉及一种电路，其包含具有如本文所公开的经修改的C轴向量的一或多个谐振器。举例来说，此电路可为包含以任何适合滤波器设计布置的任何数目的谐振器的滤波器。在一些实施例中，电路中的所有谐振器形成为具有如本文所公开的经修改的C轴向量。在一些实施例中，电路包含具有不同设计的谐振器，其中谐振器中的至少一者具有如本文所公开的经修改的C轴向量。
现参考图1A到8，更详细地描述根据本公开的一或多个实施例的用于为谐振器提供具有经修改的C轴向量(例如，相对于初始方向或定向)的至少一个压电材料的系统及方法。
图1A是说明根据本公开的一或多个实施例的用于制造谐振器的方法100中执行的步骤的流程图。应理解，方法100不限于图1A中所描绘的特定步骤。在一些实施例中，方法100可包含额外步骤，其可在所描绘的步骤之前、所描绘的步骤之后及/或任何所描绘的步骤之间执行。在一些实施例中，并不执行图1A中所描绘的所有步骤。
如本文所使用，一个组件或材料在另一组件或材料上的制造的说明及/或描述用于指示各种组件的相对定向。然而，此类说明及/或描述仅是说明性的且不应被解释为限制性的。除非另有指示，否则一个组件在另一组件上的制造的说明及/或描述可应用于其中两个组件直接物理接触的实施例及其中介入组件位于两个组件之间的实施例。
图2A到8描绘利用方法100的步骤制造的样本202上的谐振器200的各种非限制性说明。应理解，本文在图2A到8的上下文中描述的实施例及使能技术应被解释为扩展为方法100。然而，方法100不限于图2A到8中的描述。
在一些实施例中，方法100包含制造第一电极204(例如，电通过其进入或离开的导体)的步骤102。图2A是根据本公开的一或多个实施例的包含第一电极204的谐振器200的部分的简化侧视图。第一电极204可由任何适合导电材料形成，包含但不限于钼(Mo)或钨(W)。
第一电极204可在任何适合材料上制造。在一些实施例中，如图2A中所说明，第一电极204制造在衬底206上。在一些实施例中，尽管图中未展示，但第一电极204至少部分地在腔(例如，衬底206中的腔)上制造。在一些实施例中，第一电极204制造为堆叠结构中的中间电极。举例来说，第一电极204可在例如但不限于压电材料层的材料层上制造。
图2B是根据本公开的一或多个实施例的包含多个第一电极204(例如，用于形成多个谐振器200)的样本202的俯视图。特定来说，图2B说明样本202的部分，包含由通道210分离的多个裸片208，其中裸片208中的每一者包含由密封环212包围的多个第一电极204。应理解，裸片208及构成组件的特定说明仅出于说明的目的而提供且不应被解释为限制性的。相反地，样本202可包含具有任何大小或分布的任何数目的第一电极204。此外，裸片208不一定需要包含密封环212。
现参考图1A及图3，在一些实施例中，方法100包含制造具有沿初始方向定向的C轴向量304的压电材料302的步骤104。制造压电材料302的步骤104可使用所属领域中已知的任何技术来执行，包含但不限于溅射技术。图3是根据本公开的一或多个实施例的包含第一电极204及压电材料302的谐振器200的部分的简化侧视图。
在图3中，C轴向量304表示为指向+Z方向(例如，远离衬底206)的箭头，使得压电材料302沿Z轴正压缩。C轴向量304的此初始方向可由压电材料302的结构(例如，晶体结构的定向)决定或至少受其影响。然而，应理解，C轴向量304可具有任何初始方向且不限于图3中所说明的方向。
本文考虑，压电材料302通常可由适合于提供压电效应的任何组成形成且在制造之后可通过施加电场来修改C轴向量304的方向。举例来说，压电材料302可包含适合于在谐振器200中使用的具有压电性质的任何材料，例如但不限于AlN或氧化锌(ZnO)以及其变体。
在一些实施例中，压电材料302包含基底材料及一或多种掺杂剂材料(例如，掺杂剂)。举例来说，压电材料302可包含掺杂有一或多种稀土金属，例如但不限于钪、钇、镧或具有在58到71的范围内的原子序数的元素的基底材料。作为说明，压电材料302可包含掺杂有钪以形成ASN的AlN的基底材料。在一些实施例中，压电材料302形成为掺杂有浓度约为35％或更低的钪的AlN。在一些实施例中，压电材料302形成为掺杂有浓度约为22％或更低的钪的AlN。作为另一实例，压电材料302可包含掺杂有硼的基底材料。在一些实施例中，压电材料302形成为掺杂有浓度约为7％的硼的AlN。作为另一实例，压电材料302可包含掺杂有两种或更多种不同掺杂剂的组合的基底材料。作为说明，压电材料302可包含掺杂有钪与硼的组合的AlN。然而，应理解，本文中的实例仅是说明性的而不限制本公开。
本文进一步考虑，压电材料302的组成可定制为提供各种性质的平衡，例如但不限于修改C轴向量304必需的电场强度、机电耦合性质(例如，由或任何其它适合度量测量)或热性质。作为说明，可选择具有一或多种掺杂剂材料(例如，具有稀土金属、硼或任何其它适合材料)的AlN的特定组成以将修改C轴向量304(或更一般来说，使材料极化)必需的电场强度降低到低于AlN(或更一般来说，基底材料)的击穿阈值的值或值范围。以此方式，可在不损坏压电材料302的情况下修改C轴向量304。此外，掺杂剂的特定组成及/或浓度可影响额外性质，例如但不限于机电耦合性质。举例来说，在一些情况下，掺杂有硼的AlN可提供比掺杂有钪的AlN低的/>度量。以此方式，/>度量的特定值可通过选择硼及钪掺杂剂材料的浓度来调谐，同时保持通过施加如本文所公开的电场来修改C轴向量304的能力。
如图3中所说明，压电材料302可直接制造在第一电极204上。在一些实施例中，尽管图中未展示，但压电材料302可使用第一电极204与压电材料202之间的一或多种介入材料制造。举例来说，谐振器200可包含一或多个种子层以促进压电材料302的制造。举例来说，谐振器200可包含极化确定种子层(PDSL)以提供具有选定初始方向的C轴向量304。美国专利第9,847,768号中大体上描述使用PDSL来控制压电材料的C轴向量304的初始方向，所述专利在上文中引用且其全部內容以引用的方式并入本文中。
在一些实施例中，方法100包含跨越压电材料302施加电场以修改C轴向量304的方向的步骤106。C轴向量304可修改为具有不同于初始方向的任何方向。因此，可通过施加电场来修改压电材料302的C轴的定向及/或压电材料302是正压缩还是负压缩。在一些实施例中，C轴向量304修改为具有反平行于初始方向的方向。以此方式，C轴向量304的修改可使压电材料302沿初始C轴(此处，Z轴)从正压缩翻转为负压缩(反之亦然)。如将在下文中更详细地描述，本文考虑将C轴向量304修改为反平行于初始方向可促进具有反平行C轴向量304的堆叠谐振器的制造以提供对高阶谐振模式的抵消(例如，对二阶谐振模式的抵消)及高机电耦合度量。
步骤106可使用适合于修改C轴向量304的方向的任何技术执行，例如但不限于在压电材料302的相对侧上的两个电极之间施加电压。举例来说，可在第一电极204与位于压电材料302的相对侧上的额外电极之间施加电压。
现参考图4A到5B，在一些实施例中，第二电极402在与第一电极204相对的一侧上放置在压电材料302上或接近所述压电材料且随后用于跨越压电材料302施加电场以修改其C轴向量304的方向。举例来说，方法100的步骤106可包含在第二电极402与第一电极204之间施加电压以跨越压电材料302产生适合于修改其C轴向量304的电场。
图4A到4C说明通过在第二电极402与第一电极204之间施加电压来修改压电材料302的C轴向量304的各种非限制性实施例。举例来说，图4A到4C描绘连接到第二电极402及第一电极204的源404(例如，电压源等)且进一步描绘沿-Z方向(例如，反平行于图3中所说明的+Z方向)定向的C轴向量304以指示压电材料302现沿Z轴负压缩。源404可以任何配置连接到第二电极402及第一电极204以提供适合于修改压电材料302的C轴向量304的任何极性的任何电压。如图4A到4C中所说明，第一电极204可连接到接地且源404可相对于接地向第二电极402施加所要电压。作为另一实例，源404可在第二电极402与第一电极204之间施加电压而不参考外部接地。
修改C轴向量304所需的电场及/或电压的值可取决于各种因素，例如但不限于压电材料302的组成或厚度，以及任何介入层。例如，大约70V的电压可适合于修改具有大约35％钪的ASN的C轴向量304。作为另一实例，大约100V的电压可适合于修改具有大约22％钪的ASN的C轴向量304。然而，如本文先前所描述，应理解，这些值仅为说明性的且不应被解释为限制性的。可施加适合于修改C轴向量304的电场及/或电压的任何值。此外，对于压电材料302的给定组成，情况可为一系列电场及/或电压适合于修改C轴向量304。
在一些实施例中，第二电极402由与谐振器200分离(例如，独立于谐振器200)的组件形成。以此方式，第二电极402可暂时放置在压电材料302上或附近以有助于修改其C轴向量304，而其本身不制造为层。此外，第二电极402可为适合于用作跨越压电材料302施加电压的电极的任何导电材料，例如但不限于金属。
例如，第二电极402可包含可放置在压电材料302上或附近的导电板。图4A是根据本公开的一或多个实施例的谐振器200的部分连同形成为与压电材料302接触放置的导电板的第二电极402的简化侧视图。图4B是根据本公开的一或多个实施例的谐振器200的部分连同形成为由间隙406与压电材料302分离的导电板的第二电极402的简化侧视图。本文考虑压电材料302通常可具有足够高的介电常数(例如，相对介电常数)使得在第二电极402与第一电极204之间施加电压将导致跨越压电材料302的电场比跨越间隙406的电场相对更强。
作为另一实例，第二电极402可包含柔性导电材料，例如但不限于可放置成与压电材料302至少部分接触的柱塞。图4C是根据本公开的一或多个实施例的谐振器200的部分连同形成为与压电材料302部分接触的柔性导电材料的第二电极402的简化侧视图。如在图4B中所说明的情况下，压电材料302相对于环境大气的相对高的介电常数可导致跨越压电材料302的相对较高电场。此外，如本文先前所描述，情况可为电场值的范围可适合于修改压电材料302的C轴向量304使得由第二电极402与压电材料302之间的部分或不均匀接触引起的跨越压电材料302的电场的变化可忽略不计或至少在可接受的容差内。
在一些实施例中，第二电极402形成为直接在谐振器200的一或多个额外组件上制造的材料，例如但不限于压电材料302的导电层。
图1B是描绘根据本公开的一或多个实施例的一种用于跨越压电材料302施加电场以修改其C轴向量304的方向的技术的流程图。图5A是根据本公开的一或多个实施例的在修改C轴向量304之前包含第二电极402的谐振器200的部分的简化侧视图。图5B是根据本公开的一或多个实施例的在修改C轴向量304之后包含第二电极402的谐振器200的部分的简化侧视图。
在一些实施例中，方法100包含制造第二电极402的步骤108。例如，第二电极402可制造在压电材料302的相对侧上作为第一电极204。第二电极402可制造为与压电材料302直接物理接触，或在压电材料302与第二电极402之间可存在介入层。第二电极402可由任何适合导电材料形成，包含但不限于钼(Mo)或钨(W)。
在一些实施例中，方法100包含在第二电极402与第一电极204之间施加电场以修改C轴向量304的方向的步骤110。例如，步骤110可通过在第二电极402与第一电极204之间施加电压来执行，如图5B中所说明。
在一些实施例中，方法100包含移除第二电极402的步骤112。可使用所属领域中已知的任何技术来移除第二电极402，包含但不限于蚀刻。如下文更详细地描述，在一些实施例中，在修改压电材料302的C轴向量304之后，可在步骤112中移除第二电极402以适应没有介入电极的谐振器设计。替代地，在一些实施例中，省略步骤112且将第二电极402全部或部分保留为谐振器200的组件以适应额外谐振器设计。
再次大体上参考图1A到1C，更详细地描述根据本公开的一或多个实施例的用于在第二电极402与第一电极204之间施加电压以修改压电材料302的C轴向量304的各种非限制性考量及方法。应注意，在第二电极402与第一电极204之间施加电压需要在这些电极中的每一者与源404之间建立电连接。
在一些实施例中，方法100包含将引线从源404连接到第一电极204及/或第二电极402以在第一电极204与第二电极402之间提供电压用于修改压电材料302的C轴向量304。举例来说，在一些设计中，第一电极204及/或第二电极402可容易接近，使得引线可直接接触第一电极204及/或第二电极402。作为一个说明，第二电极402可配置为独立电极(例如，如图4A到4C中所说明)且可直接连接到源404。作为另一说明，第一电极204及/或第二电极402(例如，作为如图5A到5B中所说明的材料的制造导电层)可通过放置成与第一电极204及/或第二电极402直接接触的一或多个引线连接到源404。
在一些实施例中，方法100包含使用到电触点的一或多个电路径将第一电极204及/或第二电极402连接到源404。如本文所使用，电路径可包含适合于在两个物体之间提供电连接的任何数目的导电组件且可包含但不限于导线、电迹线(例如，电路板上的导电路径)、垫、导电密封环212(例如，如图2B中所说明)或电网(例如，在例如但不限于密封环212的组件之间提供电连接的裸片208之间的通道210中的一系列电迹线)。此外，在要制造具有经修改的C轴向量304方向的多个谐振器200的应用中，可希望在公共电极之间(例如，在多个第一电极204之间及/或在多个第二电极402之间)提供电路径，使得可同时修改各种压电材料302的C轴向量304方向。电触点可包含可物理上接近源404(或附接到源404的引线)的任何导电组件，例如但不限于导电垫或板。
以此方式，方法100可包含在修改压电材料302的C轴向量304方向之前，制造到第一电极204及/或第二电极402的可接近源404的一或多个电路径。
在修改压电材料302的C轴向量304之后，可任选地切断或以其它方式破坏电路径及/或电垫。以此方式，形成完整谐振器200的部分的压电材料302可在电路中使用不同于用于修改压电材料302的C轴向量304的电连接而连接到额外组件。
现参考图1C及图6A到6C，描述根据本公开的一或多个实施例的提供到压电材料302的电连接的电路径的制造。
图1C是描绘根据本公开的一或多个实施例的与提供到第一电极204的电连接有关的方法100的额外步骤的流程图。图6A到6C说明与方法100相关联的各种制造步骤处的样本202。
在一些实施例中，方法100包含制造从第一电极204到电触点的一或多个电路径602的步骤114。
图6A是根据本公开的一或多个实施例的描绘多个第一电极204及电路径602的对应于图2A的部分的样本202的俯视图。特定来说，图6A中的电路径602被描绘为用于裸片208中的每一者的第一电极204到密封环212之间的电迹线以及密封环212与通道210中的电网604之间的电迹线。以此方式，跨越样本202的各种第一电极204可全部彼此电连接。此外，这些电连接元件中的任一者可形成适合于连接到源404的电触点。在一些实施例中，尽管图中未展示，但可制造单独电触点(例如，导电垫等)。
制造从第一电极204到电触点的一或多个电路径602的步骤114可在方法100中以任何适合序列进行。在一些实施例中，步骤114与制造第一电极204的步骤102同时进行。举例来说，可在一或多个第一电极204的制造设计中提供电路径602。
在一些实施例中，方法100包含在第二电极402与连接到第一电极204的电触点(例如，图6A中电连接到第一电极204的任何组件)之间施加电压以修改压电材料302的C轴向量304的方向的步骤116。举例来说，步骤116可在制造第二电极402的步骤108之后执行。
在一些实施例中，方法100包含在修改压电材料302的C轴向量304的方向之后切断电路径602中的至少一者的步骤118。此可允许在任何适合电路设计中连接第一电极204(及更一般来说，完全成形的谐振器200)。
步骤118可使用适合于断开连接组件之间的电连接的所属领域中已知的任何技术来执行。在一些实施例中，在沉积压电材料302及/或第二电极402之后，可接近电路径602中的一或多者。在这些配置中，可使用任何适合工艺来切断电路径602，包含但不限于施加机械力或蚀刻。在一些实施例中，电路径602中的一或多者可掩埋在一或多个材料层(例如，压电材料302、第二电极402等)下方。在这些配置中，可使用任何适合工艺来切断电路径602，包含但不限于蚀刻穿过电路径602上方的材料层的孔及进一步蚀刻电路径602的至少部分(例如，使用相同或不同蚀刻剂)。
作为说明，图6B描绘根据本公开的一或多个实施例的用于至少蚀刻穿过包含待蚀刻的各种孔608的压电材料302的光掩模606，其中至少一些孔608与待切断的电路径602对准。图6C描绘根据本公开的一或多个实施例的样本202的俯视图，其描绘源自使用图6B中的光掩模606蚀刻的切断电路径602。另外，尽管图中未明确说明，但当所制造的裸片208经单体化时，裸片208之间的电路径602(例如但不限于密封环212与电网604之间的电路径602或电网604本身)可被切断。
大体上参考图2及图6A到6C，应理解，图2及图6A到6C仅出于说明的目的而提供且不应被解释为限制性的。举例来说，样本202可包含任何数目、形状或定向的第一电极204或电路径602。此外，样本202不需要包含所有说明组件，例如但不限于密封环212或通道210中的电网604。
现参考图1D及图7到8，更详细地描述根据本公开的一或多个实施例的包含具有经修改的C轴向量304的压电材料302的谐振器200的制造。本文考虑，方法100可使得能够制造各种各样的谐振器设计，其中可在适合于高机电耦合的条件下制造构成压电材料，且其中随后可根据特定谐振器设计的需要修改任何构成压电材料的C轴向量304。
在修改压电材料302的C轴向量304之后，第二电极402在如图5A及5B中所说明制造在压电材料302上时可至少部分地保留且用作谐振器200的操作组件或可移除(例如，如图1B中的步骤112所提供)。在其中第二电极402是独立组件且不被制造为谐振器200的至少暂时部分的层的应用中，可在后续步骤中仅移除第二电极402。
在一些实施例中，在修改压电材料302的C轴向量304之后，第二电极402可形成谐振器200的操作组件。
举例来说，图5A及5B中所描绘的具有所保留的第二电极402的谐振器200可为FBAR。以此方式，图5A及5B描绘使用用于压电材料302的相同制造工艺的具有不同C轴向量304的FBAR谐振器。尽管图中未展示，但第二电极402另外可在修改压电材料302的C轴向量304之前或之后经图案化。
在一些实施例中，在压电材料302及任选地第二电极402上制造一或多个额外材料层。举例来说，可在第二电极402上制造一或多个额外压电材料及一或多个额外电极以形成具有堆叠结构的谐振器200，例如但不限于DBAR、SBAR或RSBAR。2011年2月15日发布的美国专利第7,889,024号、2017年12月19日发布的美国专利第9,847,768号及2019年3月26日发布的美国专利公开案第2009/0079514号中大体上描述堆叠谐振器设计，所有这些专利的全部內容以引用的方式并入本文中。
在一些实施例中，谐振器200包含具有定向为反平行于第一压电材料302的经修改的C轴向量304的C轴向量304的额外压电材料。举例来说，额外压电材料可使用相同于第一压电材料302的工艺来制造且因此可具有匹配机电性质但不同C轴向量304。
图1D是描绘根据本公开的一或多个实施例的与制造具有堆叠结构的谐振器200有关的方法100的额外步骤的流程图。
在一些实施例中，方法100包含制造额外压电材料的步骤120。制造额外压电材料的步骤120可使用所属领域中已知的任何技术来执行，包含但不限于溅射技术。额外压电材料可具有任何C轴向量304方向，例如但不限于反平行于压电材料302的经修改的C轴向量304的方向。举例来说，在其中第二电极402形成为层(例如，如图1B中所说明)且在C轴向量304的修改之后全部或部分保留的应用中，额外压电材料可在具有或不具有介入层的情况下制造在压电材料302上。作为另一实例，在其中第二电极402被移除或独立于谐振器200的应用中，额外压电材料可在具有或不具有介入层的情况下制造在第二电极402上。
在一些实施例中，方法100包含制造第三电极(例如，在额外压电材料上)的步骤122。举例来说，第三电极可被制造为与额外压电材料直接接触。作为另一实例，可在额外压电材料与第三电极之间制造一或多个介入层。因此，第三电极可形成谐振器的另一操作电极。
图7是根据本公开的一或多个实施例的包含具有反平行C轴向量304的两种压电材料及中间电极的谐振器200的简化侧视图。举例来说，图7中所说明的谐振器200可对应于图5B加上额外压电材料702及第三电极704。因此，图5B中所说明的谐振器200可特性化为具有反平行C轴向量304的两个堆叠FBAR。在此配置中，第二电极402被保留为中间电极，其可适合于(但不限于)谐振器200在差分模式下的操作。因此，额外压电材料702可直接制造在第二电极402上或制造在一或多个介入层上。
图8是根据本公开的一或多个实施例的包含具有反平行C轴向量304的两种压电材料而不具有中间电极的谐振器200的简化侧视图。举例来说，图8中所说明的谐振器200可对应于在移除独立第二电极402之后的图4C或在移除第二电极402之后的图5B。因此，额外压电材料702可直接制造在压电材料302上或制造在一或多个介入层上。
图7及8进一步描绘谐振器200的操作的非限制性实例。特定来说，图7及8描绘一种配置，其中第一电极204连接到接地且源706连接到第三电极704以相对于接地将信号(例如，RF信号)施加到第三电极704。在此配置中，电场708指向压电材料302及额外压电材料702两者中的共同方向，而C轴向量304是反平行的。然而，应理解，谐振器200可以适合于所要应用的任何配置连接且本文中的连接仅是说明性的。
大体上参考图7及8，应理解，图7及8及其相关联描述仅出于说明的目的而提供且不应被解释为限制性的。谐振器200在任何布置中大体上可包含任何数目的压电材料，其中通过施加电场来修改压电材料中的至少一者的C轴向量。此外，具有经修改的C轴向量的此压电材料可在谐振器200内的任何位置处制造。
举例来说，具有如图7中所说明的最终结构的谐振器200可通过制造第一电极204、压电材料302、第二电极402、额外压电材料702及第三电极704使得压电材料302及额外压电材料702均具有沿-Z方向定向的初始C轴向量304而形成。随后，可通过在第二电极402与第三电极704之间施加电压而将额外压电材料702的C轴向量304修改为+Z方向。
作为另一实例，谐振器200可包含具有或不具有介入电极的多于两个压电层。以此方式，具有任何设计的谐振器200在本公开的精神及范围内，其中通过施加电场来修改至少一个构成压电层。
本文考虑，具有由具有相反(例如，反平行)C轴向量304的两种压电材料形成的堆叠结构的谐振器200(例如但不限于图7及8中的说明)可提供优于替代谐振器设计的众多优点。作为说明，此类设计可呈现并联连接的多个常规FBAR装置(例如，如图5中所说明)的替代方案。
举例来说，这种设计可有益地抑制或以其它方式抵消各种谐波谐振模式，包含但不限于在某些应用中可不希望的二次谐波模式。特定来说，构成压电材料(例如，压电材料302及额外压电材料702)的C轴向量304的反平行定向可导致比在替代设计中更有效地抑制至少二次谐波模式的反平行振荡。
作为另一实例，对于特定操作频率，此设计可促进比常规FBAR装置相对更厚的电极。特定来说，由于如本文所公开的谐振器200的压电层(例如，压电材料302及额外压电材料702)的组合厚度大于(例如，两倍于)常规FBAR装置中的压电层，因此需要相对较厚的电极来提供相同于常规FBAR装置的操作频率。
本文考虑，随着电极变薄而增加的薄层电阻是操作损耗(例如，衰减)的显著因素。因此，与此设计相关联的相对较厚的电极针对特定操作频率促进薄层电阻的减小及相关联的损耗的减小。替代地，与此设计相关联的相对较厚的电极能够高效地缩放到更高频带。举例来说，将谐振器设计缩放到更高的频率通常涉及减小例如电极的构成材料的厚度。除薄层电阻损耗之外，对最小电极厚度的实际限制也成为高频操作的障碍。然而，本文所公开的系统及方法可使得能够缩放到比替代设计更高的频率。在一些实施例中，本文所公开的系统及方法适合于在等于或大于6GHz的频率下操作的谐振器200，这对于常规设计具有挑战性。举例来说，此谐振器200可具有等于或大于6GHz的一或多个谐振频率。以此方式，此谐振器200可用于适合于接收具有等于或大于6GHz的频率的信号的滤波器或其它电路中。
进一步考虑，本文所公开的系统及方法有助于获得优于使用不同技术制造的具有类似设计的谐振器的各种益处。举例来说，用于制造具有相反C轴向量304的谐振器200的技术(例如但不限于图7及8中所说明的通过直接制造具有相反的C轴向量304的压电层的技术)可受制于不同工艺之间的机电及/或热性质不匹配或制造质量不一致。
相反，本文所公开的系统及方法有助于通过共同的制造工艺制造多种压电材料(本文描述为压电材料302及额外压电材料702)以提供沿共同方向的初始C轴向量304。以此方式，可选择初始C轴向量304的定向及/或用于压电材料的制造工艺以提供期望性质，例如但不限于机电性质或热性质。此外，不同压电层的各种性质可有效匹配以高效抑制不期望的谐波。
现参考图9，更详细地描述根据本公开的一或多个实施例的包含一或多个谐振器200的电路。本文考虑具有经修改的C轴向量304的一或多个谐振器200可在适合于任何应用的任何适合类型的电路(例如，电路)内使用，包含但不限于滤波器、RF通信系统或传感器。以此方式，电路可包含具有经修改的C轴向量304的至少一个谐振器200及任何数目的额外组件，包含但不限于使用其它技术制造的额外谐振器、无源组件(例如，电阻器、电容器、电感器等)或有源组件(例如，放大器等)。
图9是根据本公开的一或多个实施例的包含多个谐振器200的滤波器902的简化示意图，其中谐振器中的至少一者具有经修改的C轴向量304。特定来说，图9描绘包含两个串联谐振器904及并联谐振器906的滤波器902。举例来说，串联谐振器904串联在输入端子908与输出端子910之间，而并联谐振器906连接在接地与任何串联谐振器904之间的节点之间。本文考虑滤波器902可根据并联谐振器906的谐振频率作为带通滤波器或带拒滤波器(例如，陷波滤波器、带阻滤波器等)操作。在一些实施例中，滤波器902包含至少一个谐振器200，其具有含经修改的C轴向量304的至少一种压电材料302。举例来说，在图9中，串联谐振器904及并联谐振器906全部形成为具有含经修改的C轴向量304的至少一种压电材料302的谐振器200。
应理解，图9及相关联描述仅出于说明的目的而提供且不应被解释为限制性的。例如，滤波器902可包含任何数目的串联谐振器904或并联谐振器906。更一般来说，具有如本文所公开的具有修改的C轴向量304的至少一种压电材料302的至少一个谐振器200可在任何滤波器设计内实现，包含但不限于梯形设计或晶格设计。另外，如本文所公开的谐振器200可在提供任何类型的滤波响应的任何滤波器内实现，例如但不限于低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器或带拒滤波器。
在一些实施例中，滤波器902包含如本文所公开的形成为具有反平行C轴向量304的两种压电材料的堆叠结构(例如，如图7及8中所说明)的至少一个谐振器200。如本文先前所描述，此谐振器200可有益地提供期望机电耦合性质、热特性及/或谐波谐振模式(例如，二阶谐振模式)的高效缓解。另外，此谐振器200可提供比替代谐振器设计(例如，单个FBAR设计等)相对更厚的电极，其可有益地提供相对较低的薄层电阻且可进一步实现在相对较高的频率下(例如但不限于6GHz及以上)操作。因此，包含一或多个此类谐振器200的滤波器902可在等于或大于6GHz的频率下操作且可提供相对低的损耗。例如，对于频率等于或大于6GHz的信号，此滤波器902可具有明确定义的频率响应。作为说明，配置为带通滤波器的滤波器902可具有包含等于或大于6GHz的频率的通带。作为另一说明，配置为带拒滤波器的滤波器902可具有包含等于或大于6GHz的频率的阻带。类似地，配置为低通及/或高通的滤波器902对于等于或大于6GHz的频率(例如，具有选定透射率的通带或阻带)可具有明确定义的频率响应。
在一些实施例中，包含如本文所公开的至少一个谐振器200的滤波器902在RF通信系统内实施。举例来说，包含如本文所公开的至少一个谐振器200的滤波器902在RF通信系统的传输路径中实施。以此方式，如本文所公开的由谐振器200提供的滤波器902的相对低损耗可促进相对较高的传输距离。作为另一实例，包含如本文所公开的至少一个谐振器200的滤波器902在RF通信系统的接收路径中实施。以此方式，如本文所公开的由谐振器200提供的滤波器902的相对低损耗可促进相对低噪声系数。
本文描述的主题有时说明包含在其它组件内或与其它组件连接的不同组件。应理解，所描绘的此类架构仅是示范性的，且事实上可实施实现相同功能性的许多其它架构。在概念意义上，实现相同功能性的组件的任何布置均有效地“相关联”使得实现所要功能性。因此，本文中为实现特定功能性而组合的任何两个组件均可被视为彼此“相关联”以实现所要功能性，而不管架构或中间组件。同样地，如此相关联的任何两个组件也可被视为彼此“连接”或“耦合”以实现所要功能性，且能够如此相关联的任何两个组件也可被视为彼此“可耦合”以实现所要功能性。可耦合的具体实例包含但不限于可物理交互及/或物理交互组件及/或可无线交互及/或无线交互组件及/或可逻辑交互及/或逻辑交互组件。
据信，本公开及其许多伴随优点将根据前述描述理解，且很明显，可在不背离所公开的主题或不牺牲其所有材料优点的情况下对组件的形式、构造及布置进行各种改变。所描述的形式仅是解释性的，且所附权利要求书的意图是涵盖及包含此类变化。此外，应理解，本发明由所附权利要求书界定。

Claims (20)

1.一种谐振器，其包括：
第一电极；
第二电极；以及
所述第一电极与所述第二电极之间的压电材料，其中所述压电材料通过以下操作形成：
制造具有沿第一方向定向的压缩轴向量(C轴向量)的所述压电材料；及
跨越所述压电材料施加电场以将所述C轴向量的方向修改为沿第二方向定向，其中所述第二方向反平行于所述第一方向。
2.根据权利要求1所述的谐振器，其进一步包括：
额外压电材料，其具有沿所述第一方向定向的额外C轴向量，其中所述压电材料及所述额外压电材料安置在所述第一电极与所述第二电极之间。
3.根据权利要求2所述的谐振器，其进一步包括：
第三电极，其安置在所述压电材料与所述额外压电材料之间。
4.根据权利要求1所述的谐振器，其中所述压电材料包括：
基底材料，其掺杂有一或多种掺杂剂材料。
5.根据权利要求4所述的谐振器，其中所述基底材料包含氮化铝，其中所述一或多种掺杂剂材料包含稀土金属或硼中的至少一者。
6.根据权利要求4所述的谐振器，其中所述基底材料包含氮化铝，其中所述一或多种掺杂剂材料包含浓度低于约35％的钪。
7.根据权利要求1所述的谐振器，其中所述谐振器在等于或大于6GHz的频率下操作。
8.根据权利要求1所述的谐振器，其中跨越所述压电材料施加所述电场以将所述C轴向量的所述方向从所述第一方向修改为所述第二方向包括：
制造从所述第一电极到电触点的一或多个电路径；
在所述电触点与所述第二电极或额外电极中的至少一者之间施加电压以产生所述电场；以及
切断所述一或多个电路径中的至少一者。
9.一种电路，其包括：
一或多个谐振器，其中所述一或多个谐振器中的至少一者包括：
第一电极；
第二电极；以及
所述第一电极与所述第二电极之间的压电材料，其中所述压电材料通过以下操作形成：
制造具有沿第一方向定向的压缩轴向量(C轴向量)的所述压电材料；及
跨越所述压电材料施加电场以将所述C轴向量的方向修改为沿第二方向定向，其中所述第二方向不同于所述第一方向。
10.根据权利要求9所述的电路，其中所述电路包括：
滤波器。
11.根据权利要求10所述的电路，其中所述滤波器在等于或大于6GHz的频率下操作。
12.根据权利要求9所述的电路，其进一步包括：
额外压电材料，其具有沿所述第一方向定向的额外C轴向量，其中所述压电材料及所述额外压电材料安置在所述第一电极与所述第二电极之间。
13.根据权利要求12所述的电路，其进一步包括：
第三电极，其安置在所述压电材料与所述额外压电材料之间。
14.根据权利要求9所述的电路，其中所述压电材料包括：
基底材料，其掺杂有一或多种掺杂剂材料。
15.根据权利要求14所述的电路，其中所述基底材料包含氮化铝，其中所述一或多种掺杂剂材料包含稀土金属或硼中的至少一者。
16.根据权利要求14所述的电路，其中所述基底材料包含氮化铝，其中所述一或多种掺杂剂材料包含浓度低于约35％的钪。
17.一种方法，其包括：
制造第一电极；
制造具有沿第一方向定向的压缩轴向量(C轴向量)的压电材料；
跨越所述压电材料施加电场以将所述C轴向量的方向从所述第一方向修改为第二方向，其中所述第二方向反平行于所述第一方向；以及
制造第二电极，其中所述压电材料安置在所述第一电极与所述第二电极之间。
18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括：
制造具有沿所述第一方向定向的额外C轴向量的额外压电材料。
19.根据权利要求18所述的方法，其进一步包括：
制造第三电极，其中所述额外压电材料安置在所述第二电极与所述第三电极之间。
20.根据权利要求18所述的方法，其中所述压电材料及所述额外压电材料安置在所述第一电极与所述第二电极之间。
CN202310574516.6A 2022-07-20 2023-05-22 具有固有二次谐波抵消的谐振器 Pending CN117439568A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/868,978 2022-07-20
US17/868,978 US20240030889A1 (en) 2022-07-20 2022-07-20 Resonator with intrinsic second harmonic cancellation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117439568A true CN117439568A (zh) 2024-01-23

Family

ID=89429792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310574516.6A Pending CN117439568A (zh) 2022-07-20 2023-05-22 具有固有二次谐波抵消的谐振器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20240030889A1 (zh)
CN (1) CN117439568A (zh)
DE (1) DE102023119122A1 (zh)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090079514A1 (en) 2007-09-24 2009-03-26 Tiberiu Jamneala Hybrid acoustic resonator-based filters
US7889024B2 (en) 2008-08-29 2011-02-15 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Single cavity acoustic resonators and electrical filters comprising single cavity acoustic resonators
US9847768B2 (en) 2009-11-23 2017-12-19 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Polarity determining seed layer and method of fabricating piezoelectric materials with specific C-axis

Also Published As

Publication number Publication date
DE102023119122A1 (de) 2024-01-25
US20240030889A1 (en) 2024-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11018652B2 (en) Tunable resonator element, filter circuit and method
US10404233B2 (en) Tunable resonator element, filter circuit and method
US20160191015A1 (en) Split current bulk acoustic wave (baw) resonators
US6927651B2 (en) Acoustic resonator devices having multiple resonant frequencies and methods of making the same
US7515018B2 (en) Acoustic resonator
US5382930A (en) Monolithic multipole filters made of thin film stacked crystal filters
EP1196990B1 (en) Resonator structure and a filter comprising such a resonator structure
US20160079958A1 (en) Acoustic resonator comprising vertically extended acoustic cavity
US8525620B2 (en) BAW resonator filter bandwidth and out-of-band frequency rejection
US10958239B2 (en) Bulk acoustic wave resonator
US8610333B2 (en) Acoustic wave devices
EP2628246A1 (en) Wide-band acoustically coupled thin-film baw filter
JP2002198777A (ja) 圧電共振子を含むフィルタ構造および構成
US20180123555A1 (en) Filter including bulk acoustic wave resonator
CN115603701B (zh) 声表面波滤波器及声表面波滤波器的形成方法
KR20180113466A (ko) 공진기 구조체를 제조하는 방법 및 공진기 구조체
CN111355463A (zh) 基于空腔尺寸调整有效机电耦合系数的装置
CN113647016A (zh) 微声带阻滤波器
CN107769749B (zh) 体声波谐振器
JP3903848B2 (ja) 圧電共振子、圧電共振子の製造方法、圧電フィルタ、圧電フィルタの製造方法、デュプレクサおよび電子通信機器
US8907747B2 (en) Device using a filter with resonators
CN117439568A (zh) 具有固有二次谐波抵消的谐振器
CN110875727B (zh) 滤波器
US20220416765A1 (en) Bulk acoustic wave resonance device and bulk acoustic wave filter
CN110729980A (zh) 具有反谐振频率校正的滤波器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication