CN117917004A - 具有带有多个密度的补偿层的表面声波(saw)滤波器 - Google Patents

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CN117917004A CN202280059715.7A CN202280059715A CN117917004A CN 117917004 A CN117917004 A CN 117917004A CN 202280059715 A CN202280059715 A CN 202280059715A CN 117917004 A CN117917004 A CN 117917004A
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Abstract

公开了一种用于具有补偿层(128)的表面声波滤波器(402)的装置,该补偿层(128)具有多个密度(130‑1至130‑N)。在示例方面中,该装置包括至少一个表面声波滤波器,该至少一个表面声波滤波器具有压电层(304)、衬底层(306)和被定位在该压电层(304)和该衬底层(306)之间的补偿层(128)。该补偿层包括具有第一密度的第一部分和具有第二密度的第二部分。该第二密度比该第一密度大。该第一部分被定位得与该第二部分相比更靠近该压电层。该第二部分被定位得与该第一部分相比更靠近该衬底层。

Description

具有带有多个密度的补偿层的表面声波(SAW)滤波器
技术领域
本公开总体上涉及使用滤波器的无线收发器和其他组件,更具体地涉及一种具有补偿层的表面声波(SAW)滤波器,该补偿层具有多个密度。
背景技术
电子设备使用射频(RF)信号来传送信息。这些射频信号使得用户能够与朋友交谈,下载信息,共享图片,远程控制家用设备并且接收全球定位信息。为了在给定频带内发射或接收射频信号,电子设备可以使用滤波器来传递频带内的信号,并且抑制(例如衰减)具有频带外的频率的干扰或噪声。然而,设计一种为高频应用提供滤波的滤波器可能是具有挑战性的,包括利用2千兆赫(GHz)以上频率的那些应用,同时防止或减少跨滤波器的频率响应的杂散模式。
发明内容
公开了一种实现具有补偿层的表面声波(SAW)滤波器的装置,该补偿层具有多个密度。在示例实现方式中,表面声波滤波器包括被定位在压电层和衬底层之间的补偿层。补偿层的不同部分具有不同的密度。接近压电层的部分具有比接近衬底层的另一部分低的密度。这些密度抑制了由于表面边界处的反射而在压电层、补偿层和衬底层之间谐振的杂散模式的激励。通过定制(tailor)补偿层的多个密度,可以抑制至少一种杂散模式,而不会显著增加另一杂散模式的激励。利用直接抑制杂散模式中的一种杂散模式的能力,设计者具有在表面声波滤波器的频率响应上抑制杂散模式的更多灵活性和选项。
在示例方面中,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(SAW)滤波器,该SAW滤波器具有压电层、衬底层和被定位在压电层和衬底层之间的补偿层。补偿层包括具有第一密度的第一部分和具有第二密度的第二部分。第二密度比第一密度大。第一部分被定位得与第二部分相比更靠近压电层。第二部分被定位得与第一部分相比更靠近衬底层。
在示例方面中,公开了一种用于滤波的装置。该装置包括具有压电层和衬底层的至少一个表面声波(SAW)滤波器。表面声波滤波器还包括补偿部件,用于抑制由补偿部件的第一表面处的反射和补偿部件的第二表面处的反射引起的表面声波滤波器的杂散模式。补偿部件在第一表面处具有第一密度,并且在第二表面处具有第二密度。第二密度比第一密度大。补偿部件被定位在压电层与衬底层之间,使得第一表面接近压电层,并且第二表面接近衬底层。
在示例方面中,公开了一种制造表面声波滤波器的方法。该方法包括提供衬底层。该方法还包括在衬底层的表面上提供补偿层。补偿层具有第一表面和与第一表面相对的第二表面。补偿层的提供包括形成补偿层,使得补偿层的密度相对于第一表面在第二表面处更高。
在示例方面中,公开了一种装置。该装置包括衬底层和被设置在衬底层的一侧的补偿层。补偿层包括在补偿层的相对侧上的两个表面。该两个表面包括第一表面和第二表面。第一表面具有第一密度。第二表面具有比第一密度大的第二密度。与第一表面相比,第二表面更靠近衬底层。
附图说明
图1图示了用于具有补偿层的表面声波滤波器的示例操作环境,该补偿层具有多个密度。
图2图示了包括具有补偿层的至少一个表面声波滤波器的示例无线收发器,该补偿层具有多个密度。
图3图示了具有补偿层的表面声波滤波器的示例组件,该补偿层具有多个密度。
图4图示了具有补偿层的表面声波滤波器的示例实现方式,该补偿层具有多个密度。
图5-1图示了具有与不同密度相关联的两个层的示例补偿层。
图5-2图示了具有与不同密度相关联的三个层的示例补偿层。
图6图示了具有单层的示例补偿层,该单层具有梯度密度。
图7描绘了曲线图,该曲线图图示具有补偿层的表面声波滤波器的示例性能特点,该补偿层具有多个密度。
图8是图示了用于制造具有补偿层的表面声波滤波器的示例工艺的流程图,该补偿层具有多个密度。
具体实施方式
为了在给定频带内发射或接收射频信号,电子设备可以使用滤波器来传递频带内的信号,并且抑制(例如衰减)具有频带外的频率的干扰或噪声。电声设备(例如“声学滤波器”)可以被用于在许多应用中对高频信号进行滤波,诸如频率大于100兆赫(MHz)的应用。声学滤波器被调谐为传递某些频率(例如其通带内的频率)并且衰减其他频率(例如在其通带外的频率)。使用压电材料作为振动介质,声学滤波器通过将沿着电导体传播的电信号波变换为跨压电材料形成的声波(例如声学信号波)来操作。然后将声波转换回电滤波信号(electrical filtered signal)。声学滤波器可以包括在电波和声波之间变换或转换的电极结构。
声波跨压电材料传播的速度的幅度明显小于电波的传播速度。通常,波的传播速度的幅度与波的波长的大小成比例。因此,在将电信号波转换为声学信号波之后,声学信号波的波长明显小于电信号波的波长。所得到的声学信号波的较小波长使得能够使用较小的滤波器设备来执行滤波。这允许在空间受限的设备,包括诸如蜂窝电话等便携式电子设备中使用声学滤波器。
然而,设计一种可以为高频应用提供滤波的声学滤波器可能是具有挑战性的,包括利用2千兆赫(GHz)以上频率的那些应用,同时维持或减少在声学滤波器的频率响应上低于特定幅度阈值的杂散模式(例如杂散波模式)。杂散模式是一种不期望的模式,它可能会降低声学滤波器的性能。一些滤波器设计定制声学滤波器的电极结构的几何形状以衰减杂散模式。作为示例,电极结构内的指状物可以跨指状物的长度具有变化的宽度或高度。其他滤波器设计定制表面声波滤波器内的压电层和/或补偿层的厚度以抑制杂散模式。
尽管这些技术可以抑制一种或多种杂散模式,但有时这是以增加另一杂散模式的激励为代价的。这种权衡可能使将声学滤波器用于宽带应用、支持不同类型的无线通信(例如或蜂窝)的并发操作或支持诸如载波聚合等技术变得具有挑战性。附加地或备选地,利用这些技术可能会降低表面声波滤波器的性能方面,诸如温度补偿。因此,可以在抑制杂散模式或降低表面声波滤波器的性能之间进行另一权衡。
为了解决这些挑战,描述了一种具有补偿层的表面声波(SAW)滤波器,该补偿层具有多个密度。在示例实现方式中,表面声波滤波器包括被定位在压电层与衬底层之间的补偿层。补偿层的不同部分具有不同的密度。接近压电层的部分具有比接近衬底层的另一部分低的密度。这些不同密度抑制了由于表面边界处的反射而在压电层、补偿层和衬底层之间谐振的杂散模式的激励。通过定制补偿层的多个密度,可以抑制(例如衰减)至少一种杂散模式,而不会显著增加另一杂散模式的激励。利用直接抑制杂散模式中的一种杂散模式的能力,设计者具有在表面声波滤波器的频率响应上抑制杂散模式的更多灵活性和选项。这些技术可以被用于支持2GHz以上频率的声学滤波器以及支持2GHz以下频率的其他声学滤波器,并且为其提供益处。
图1图示了用于具有补偿层的表面声波滤波器的示例环境100,该补偿层具有多个密度。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通信。在该示例中,计算设备102被描绘为智能手机。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、智能家电或其他物联网(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通信,该无线链路106可以被实现为任何合适类型的无线链路。尽管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、陆地电视广播塔、接入点、对等设备、网格网络节点等。因此,计算设备102可以经由无线连接与基站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或从计算设备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);IEEE 802.15(例如/>);IEEE 802.16(例如/>)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110(CRM 110)。应用处理器108可以包括任何类型的处理器,诸如多核处理器,它执行由CRM 110存储的处理器可执行代码。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、磁性介质(例如磁盘)等。在本公开的上下文中,CRM 110被实现为存储计算设备102的指令112、数据114和其他信息,因此不包括瞬态传播信号或载波。
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使得能够与其他设备、网络或用户进行数据交换或交互。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。备选地或附加地,显示器118可以被实现为显示端口或虚拟界面,计算设备102的图形内容通过该显示端口或虚拟界面来呈现。
计算设备102的无线收发器120提供到相应网络和与其连接的其他电子设备的连接性。无线收发器120可以通过任何合适类型的无线网络促进通信,诸如无线局域网(WLAN)、对等(P2P)网络、网格网络、蜂窝网络、无线广域网(WWAN)和/或无线个域网(WPAN)。在示例环境100的上下文中,无线收发器120使得计算设备102能够和基站104以及与其连接的网络通信。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发射和接收通信信号的电路装置和逻辑。无线收发器120的组件可以包括放大器、开关、混频器、模数转换器、滤波器等,以调节通信信号(例如以生成或处理信号)。无线收发器120还可以包括逻辑,以执行同相/正交(I/Q)操作(诸如合成、编码、调制、译码、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和接收器实体。附加地或备选地,无线收发器120可以使用多个或不同的区段来实现,以实现相应的发射和接收操作(例如单独的发射链和接收链)。通常,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包括至少一个表面声波滤波器124。在一些实现方式中,无线收发器120包括多个表面声波滤波器124,它可以由串联、并联、梯形结构、晶格结构或其某种组合布置的表面声波谐振器形成。表面声波滤波器124可以是薄膜表面声波滤波器126(TFSAW滤波器126)。
表面声波滤波器124包括具有多个密度130-1至130-N的补偿层128,其中N表示正整数。除了使得表面声波滤波器124能够实现目标频率温度系数(TCF)之外,补偿层128还可以为表面声波滤波器24提供杂散模式抑制。具体地,补偿层128可以抑制与补偿层128的边界处的反射相关联的杂散模式。相对于图2进一步描述表面声波滤波器124。
图2图示了示例无线收发器120。在所描绘的配置中,无线收发器120包括发射器202和接收器204,它们被分别耦合至第一天线122-1和第二天线122-2。在其他实现方式中,发射器202和接收器204可以通过双工器(未示出)连接至同一天线。发射器202被示出为包括至少一个数模转换器206(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)和至少一个第一表面声波滤波器124-1。接收器204包括至少一个第二表面声波滤波器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214(ADC 214)。第一混频器208-1和第二混频器208-2被耦合至本地振荡器216。虽然没有明确示出,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可以被耦合至(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(例如多个集成电路)来实现,诸如收发器电路236和射频前端(RFFE)电路238。因此,形成发射器202和接收器204的组件跨这些电路分布。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可以被实现在包括应用处理器108或调制解调器的另一单独电路上。射频前端电路238包括发射器202的放大器210、发射器202的表面声波滤波器124-1、接收器204的表面声波滤波器124-2和接收器204的放大器212。
在传输期间,发射器202生成射频发射信号218,该射频发射信号218使用天线122-1进行发射。为了生成射频发射信号218,数模转换器206向第一混频器208-1提供预上变频发射信号220。预上变频发射信号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216提供的本地振荡器(LO)信号222对预上变频发射信号220进行上变频。第一混频器208-1生成上变频信号,它被称为预滤波器发射信号224。预滤波器发射信号224可以是射频信号,并且包括一些噪声或不想要的频率,诸如谐波频率。放大器210放大预滤波器发射信号224,并且将放大的预滤波器发射信号224传递到第一表面声波滤波器124-1。
第一表面声波滤波器124-1对放大的预滤波器发射信号224进行滤波,以生成经滤波的发射信号226。作为滤波过程的一部分,第一表面声波滤波器124-1衰减预滤波器发射信号224内的噪声或不想要的频率。发射器202将经滤波的发射信号226提供给天线122-1以进行传输。所发射的经滤波的发射信号226由射频发射信号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传递到接收器204。第二表面声波滤波器124-2接收由预滤波器接收信号230表示的接收到的射频接收信号228。第二表面声波滤波器124-2对预滤波器接收信号230内的任何噪声或不想要的频率进行滤波,以生成经滤波的接收信号232。
接收器204的放大器212放大经滤波的接收信号232,并且将放大后的经滤波的接收信号232传递到第二混频器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转换为数字信号,该数字信号可以由应用处理器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。
图2图示了无线收发器120的一个示例配置。无线收发器120的其他配置可以支持多个频带并且跨多个收发器共享天线122。本领域的普通技术人员可以了解可以包括表面声波滤波器124的各种其他配置。例如,表面声波滤波器124可以被集成在无线收发器120的双工器或天线共用器内。相对于图3和图4进一步描述表面声波滤波器124-1或124 2的示例实现方式。
图3图示了表面声波滤波器124的示例组件。在所描绘的配置中,表面声波滤波器124包括至少一个电极结构302、至少一个压电层304、补偿层128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版本组成。粘合层可以由铬(Cr)、钛(Ti)、钼(Mo)或其某种组合组成。
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将电信号转换为声波,并且将声波转换为经滤波的电信号。相对于图4进一步描述示例叉指换能器308。尽管没有明确示出,但是电极结构302也可以包括两个或多个反射器。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。
在示例实现方式中,压电层304使用铌酸锂(LiNbO3)材料310、钽酸锂(LiTaO3)材料312、石英、氮化铝(AlN)、氮化铝钪(AlScN)或其某种组合形成。备选地,铌酸锂材料310可以被称为铌酸锂层、铌酸锂板、铌酸锂膜或铌酸锂衬底。铌酸锂是一种由铌、锂和氧组成的晶体。铌酸锂材料310可以由该铌酸锂晶体或类似类型的晶体组成,诸如掺杂的铌酸锂。也可以使用与铌酸锂具有类似对称性的其他类型的混合晶体来形成铌酸锂材料310。在示例实现方式中,使用铌酸锂材料310,压电层304可以具有大约4.6克/立方厘米(g/cm3)的密度。
备选地,钽酸锂材料312可以被称为钽酸锂层、钽酸锂板、钽酸锂膜或钽酸锂衬底。钽酸锂是一种由钽、锂和氧组成的晶体。钽酸锂材料312可以由该钽酸锂晶体或类似类型的晶体组成,诸如掺杂的钽酸锂。也可以使用与钽酸锂具有类似对称性的其他类型的混合晶体来形成钽酸锂材料312。在示例实现方式中,使用钽酸锂材料312,压电层304可以具有大约7.4g/cm3的密度。
压电层304的材料和传播表面相对于材料的晶体结构的定向会影响若干性能参数。示例性能参数包括电声耦合因子(K2)、频率温度系数、产生的声波的模式或类型和/或声波的速度。电声耦合因子表征表面声波滤波器124在电能与机械能之间转换的效率。与电声耦合因子较低的另一滤波器相比,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,并且改进阻抗匹配。频率温度系数表征滤波器的谐振频率或滤波器裙边(skirt)响应于温度变化而变化的量。与具有频率温度系数的较大绝对值的另一滤波器相比,具有频率温度系数的较小绝对值的滤波器在温度范围内具有更稳定的频率响应。
补偿层128可以使用氧化硅(SiOX)材料314(例如SiO2)、氮氧化硅(SiOXNY)材料316(例如Si2N2O)、氮化硅(SiNY)材料318(例如Si3N4)或其某种组合来形成。变量X和Y表示正实数,它们可以彼此相等或可以不相等。补偿层128可以使用物理气相沉积(PVD)工艺(例如溅射工艺)或化学气相沉积(CVD)工艺来形成。化学气相沉积工艺可以使用原硅酸四乙酯(TEOS)或硅烷(SiH4)。相对于图8进一步描述用于形成补偿层128的示例工艺。
这些材料的密度可以基于沉积工艺并且通过控制沉积工艺的各个方面(例如通过调整气体关系、工艺压力和等离子体功率)而变化。在一些情况下,材料的密度可以改变至少30%。作为示例,氧化硅材料314可以具有在大约1.8与2.2g/cm3之间的密度。氮化硅材料318可以具有在大约1.7和3.2g/cm3之间的密度。氮氧化硅材料316可以具有在大约1.8和2.7g/cm3之间的密度。为了形成诸如Si2N2O等氮氧化硅材料316,可以用氮化物气体溅射二氧化硅(SiO2)。
通常,补偿层128可以包括具有密度130-1至130-N的介电膜,该密度130-1至130-N小于压电层304的密度。除了抑制杂散模式之外,补偿层128使得表面声波滤波器124能够实现基于压电层304的厚度的目标频率温度系数。在一些实现方式中,补偿层128的厚度也可以被定制以提供模式抑制(例如抑制杂散板模式)。
补偿层128跨其厚度具有多个密度130-1至130-N。为了实现这些多个密度130-1至130-N,可以使用材料314、316或318中的至少一种并且改变该材料的密度来形成补偿层128。例如,补偿层128可以由跨补偿层128的厚度具有不同密度的氧化硅材料314组成。
备选地,补偿层128可以使用具有不同密度的至少两种材料形成。在这种情况下,补偿层128可以使用材料314、316和318中的两种或多种的组合。例如,补偿层128可以包括氧化硅材料314和氮化硅材料318。氧化硅材料314的密度可以小于氮化硅材料318的密度。
作为另一选项,补偿层128可以使用材料314、316或318中的一种材料并且用这种材料改变元素的掺杂浓度以提供不同密度来形成。示例元素可以包括氟(F)、碳(C)、磷(P)、氯(Cl)或氢(H)。例如,氧化硅材料314可以被掺杂有碳和氢以形成SiCOH。通常,掺杂浓度会改变传播声波的相速度,这可能也有助于杂散模式抑制。
通常,多个密度130-1至130-N使得补偿层128能够减少反射以抑制杂散模式的激励。相对于图5-1至图6进一步描述补偿层128的各种实现方式。
衬底层306可以包括一个或多个子层,它可以支持钝化、功率处理、模式抑制等。在一些实现方式中,衬底层306包括作为子层的补偿层128。衬底层306可以使得声波能够跨压电层304的表面形成,并且减少泄漏到衬底层306中的能量的量。
通常,衬底层306由不导电并且提供隔离的材料组成。例如,可以使用硅(Si)材料320(例如掺杂的高电阻硅材料)来形成衬底层306。备选地,衬底层306可以使用蓝宝石材料(例如氧化铝(Al2O3))、碳化硅(SiC)材料、熔融二氧化硅材料、石英、玻璃、金刚石或其某种组合来形成。
在一些方面中,表面声波滤波器124可以被视为谐振器。有时,表面声波滤波器124可以被连接至与不同于表面声波滤波器124的层堆叠相关联的其他谐振器。在其他方面中,表面声波滤波器124可以被实现为使用相同的层(例如压电层304和/或补偿层128)的多个互连谐振器。相对于图4进一步描述电极结构302、压电层304、补偿层128和衬底层306。
图4图示了具有补偿层128的表面声波滤波器124的示例实现方式,补偿层128具有多个密度130-1至130-N。在图4的顶部处示出了表面声波滤波器124的三维透视图400,并且在图4的底部处示出了表面声波滤波器124的二维截面图402。
在二维截面图402所示的描绘配置中,补偿层128被设置在压电层304和衬底层306之间。通过这种方式,补偿层128与压电层304和衬底层306相邻。具体地,补偿层128的第一表面邻接压电层304以形成第一边界404-1。补偿层128的第二表面邻接衬底层306以形成第二边界404-2。电极结构302被设置在压电层304的顶部并且包括叉指换能器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,其指状物从两个母线(例如导电段或轨道)朝向彼此延伸。电极指状物以互锁方式被布置在叉指换能器308的两个母线之间(例如以叉指方式布置)。换句话说,连接至第一母线的指状物朝向第二母线延伸,但不连接至第二母线。因此,在这些指状物的端部和第二母线之间存在间隙。同样地,连接至第二母线的指状物朝向第一母线延伸,但不连接至第一母线。因此,在这些指状物的端部和第一母线之间存在间隙。
在沿着指状物的方向上,存在包括中心区域406的重叠区域,其中一个指状物的一部分与相邻指状物的一部分重叠。包括重叠的该中心区域406可以被称为孔径、轨迹或有源区域,其中在指状物之间产生电场以导致声波408至少在压电层304的该区域中形成。
指状物中的相邻指状物之间的间距的物理周期性被称为叉指换能器308的节距410。可以以各种方式来指示节距410。例如,在某些方面中,节距410可以与中心区域406中的叉指换能器308的连续指状物之间的距离的幅度相对应。例如,该距离可以被定义为指状物中的每个指状物的中心点之间的距离。当指状物具有均匀宽度时,该距离通常可以在一个指状物的右(或左)边缘和相邻指状物的左(或右)边缘之间测量。在某些方面中,叉指换能器308的相邻指状物之间的距离的平均值可以被用于节距410。
压电层304振动的频率被称为电极结构302的主谐振频率。频率至少部分地由叉指换能器308的节距410和表面声波滤波器124的其他特性来确定。
应当理解,虽然在图4中图示了一定数量的指状物,但在实际实现方式中,指状物的数量以及指状物和母线的长度和宽度可能不同。此类参数可以取决于特定的应用和期望的滤波器特点。另外,表面声波滤波器124可以包括多个互连的电极结构302,每个电极结构包括多个叉指换能器308,以实现期望的通带(例如可以包括串联或并联连接的多个互连谐振器或叉指换能器,以形成期望的滤波器传递函数)。
尽管未示出,但电极结构302内的每个反射器可以具有两个母线和导电指状物的光栅结构,每个导电指状物连接至两个母线。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410类似或相同,以在谐振频率范围内反射声波408。
在三维透视图400中,表面声波滤波器124由第一滤波器(X)轴412、第二滤波器(Y)轴414和第三滤波器(Z)轴416限定。第一滤波器轴412和第二滤波器轴414平行于压电层304、补偿层128和衬底层306的平面表面。第二滤波器轴414垂直于第一滤波器轴412。第三滤波器轴416法向于(例如垂直于)压电层304、补偿层128和衬底层306的平面表面。叉指换能器308的母线被定向为平行于第一滤波器轴412。此外,压电层304的定向使声波408主要在第一滤波器轴412的方向上形成。如此,声波408形成为具有基本上垂直于指状物的方向并且基本上平行于叉指换能器308的母线的传播方向。
在操作期间,表面声波滤波器124接收射频信号,诸如图2所示的预滤波器发射信号224或预滤波器接收信号230。电极结构302使用反压电效应在压电层304上激励声波408。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生成交变电场。压电层304使得声波408能够响应于叉指换能器308生成的交变电场而形成。换句话说,压电层304至少部分地使声波408响应于一个或多个叉指换能器308的电刺激而形成。
声波408跨压电层304传播,并且与电极结构302(图4中未示出)内的叉指换能器308或另一叉指换能器交互。在一些实现方式中,电极结构302内的两个反射器使得声波408被形成为跨压电层304的一部分的驻波。在其他实现方式中,声波408跨压电层304从叉指换能器308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408生成经滤波的射频信号。具体地,由于声波408的传播所生成的机械应力,压电层304生成交变电场。交变电场在另一叉指换能器或叉指换能器308中感应出交变电流。该交流电流形成经滤波的射频信号,该射频信号被提供在表面声波滤波器124的输出处。经滤波的射频信号可以包括图2的经滤波的发射信号226或经滤波的接收信号232。
声波408的部分可以从边界404-1和404-2反射,这可以激励杂散模式。为了抑制这种杂散模式的激励,补偿层128具有多个密度130-1至130-N,其中接近压电层304的密度较低(例如密度130-1),并且接近衬底层306的密度较高(例如密度130-N)。密度130-N可以比密度130-1大大约20%。例如,密度130-N可以比密度130-1大大约20%、30%、40%、50%、60%、70%或75%。
图4图示了其中补偿层128的表面与压电层304和衬底层306物理接触的示例实现方式。使用具有多个密度130-1至130-N的补偿层128来抑制杂散模式的技术通常可以被应用于各种表面声波滤波器124,其中补偿层128被定位在压电层304和衬底层306之间。例如,这些技术也可以被应用于包括补偿层128与压电层304之间的另一层和/或补偿层128与衬底层306之间的附加层的其他实现方式。相对于图5-1、图5-2和图6进一步描述补偿层128的示例实现方式。
图5-1图示了具有与相应的密度130-1和130-2相关联的两个子层502-1和502-2的示例补偿层128。子层502-1具有表面504,在一些实现方式中,该表面504邻接(图4的)压电层304。表面504形成边界404-1的一部分。子层502-2具有表面506,在一些实现方式中,表面506邻接(图4的)衬底层306。表面506形成边界404-2的一部分。在该两子层示例中,表面504和表面506可以被认为是补偿层128的相对外表面。
在所描绘的配置中,子层502-1和子层502-2被示出为具有相对类似的厚度。在其他实现方式中,子层502 1和子层502-2可以具有不同的厚度。子层502-1和子层502-2可以使用相同的材料(例如材料314、316或318中的一种材料)形成。备选地,可以使用不同的材料(例如材料314、316和318中的不同材料)或不同的掺杂浓度来形成子层502-1和子层502-2。
在该示例中,子层502-1和子层502-2中的每个子层都具有基本上均匀的内部密度,使得密度的变化在+/-1%以内。考虑图5-1的底部处的曲线图508,它示出了沿着第三滤波器(Z)轴416的补偿层128的多个密度。跨子层502-1的厚度(例如在与子层502-1相关联的第三滤波器(Z)轴416的一部分上),密度130 1近似恒定。同样地,子层502-2的密度130-2跨子层502 2的厚度近似恒定。通过这种方式,补偿层128的密度跨补偿层128的厚度510变化。尽管在曲线图508中未示出,但是子层502-1和子层502-2的密度130-1和130-2也可以跨第一滤波器(X)轴412和/或第二滤波器(Y)轴414基本均匀。
为了使得能够抑制杂散模式,子层502-2的密度130-2比子层502-1的密度130-1大。通常,子层502-2的密度130-2可以比密度130-1大至少20%。作为示例,子层502-1包括氧化硅材料314,诸如SiO2,并且密度130-1大约等于1.8g/cm3。而且,子层502-2包括另一氧化硅材料314,诸如SiO2,并且密度130-2大约等于2.6g/cm3。在该示例中,子层502-2的密度130-2比密度130-1大至少40%。补偿层128的其他实现方式可以使用附加子层502,如相对于图5-2进一步描述的。
图5-2图示了具有与相应的密度130-1至130-3相关联的三个子层502-1至502-3的示例补偿层128。子层502-1具有表面504,在一些实现方式中,该表面504邻接(图4的)压电层304。表面504形成边界404-1的一部分。子层502-3具有表面506,在一些实现方式中,该表面506邻接(图4的)衬底层306。表面506形成边界404-2的一部分。在该三子层示例中,表面504和表面506可以被认为是补偿层128的相对外表面。
在所描绘的配置中,子层502-1至502-3被示出为具有相对类似的厚度。在其他实现方式中,子层502 1至502-3可以具有不同的厚度。子层502-1至502-3可以使用相同的材料(例如材料314、316或318中的一种材料)形成。备选地,可以使用不同的材料(例如材料314、316和318中的至少两种材料)或不同的掺杂浓度来形成子层502-1至502-3。
在该示例中,子层502-1至502-3具有基本上均匀的密度,使得密度的变化在+/-1%以内。考虑图5-2的底部处的曲线图512,它示出了沿着第三滤波器(Z)轴416的补偿层128的多个密度。密度130 1跨子层502-1的厚度(例如跨与子层502-1相关联的第三滤波器(Z)轴416的一部分)近似恒定。同样地,子层502-2的密度130-2跨子层502 2的厚度近似恒定,并且子层502-3的密度130-3跨子层502-3的厚度近似恒定。通过这种方式,补偿层128的密度在补偿层128的厚度510上变化。尽管在曲线图512中未示出,但是子层502-1至5023的密度130 1至130-3也可以在第一滤波器(X)轴412和/或第二滤波器(Y)轴414上基本均匀。
为了使得能够抑制杂散模式,子层502-2的密度130-2比子层502-1的密度130-1大。而且,子层502-3的密度130-3比子层502-2的密度130-2大。在示例实现方式中,子层502-2的密度130-2可以比密度130-1大至少10%,并且子层502-3的密度130-3可以比密度130-1大至少20%。
补偿层128的其他实现方式可以使用多于三个子层(例如4、5或6)。通常,与表面506相关联的第N个子层502的密度130可以比与表面504相关联的第一子层502的密度130大至少20%。内部子层502(例如第一子层502和第N个子层502之间的其他子层)的密度130可以是第一子层502的密度130的小于20%的百分比。
考虑其中补偿层128包括五个子层并且与表面506相关联的第五子层的密度比与表面504相关联的第一子层的密度大大约40%的示例。在这种情况下,内部子层的密度可以逐渐增加,使得相邻子层的密度之间存在相同的差异。
例如,内部子层的密度可以增加10%,使得第二层的密度比密度130-1大大约10%,第三层的密度比密度130-1大大约20%,并且第四层的密度比密度130-1大大约30%。换句话说,相邻子层的密度之间的差异的绝对值近似等于第N个子层的密度除以(N-1)。在该示例中,相邻子层502的密度130之间的差异在整个补偿层128中是相对恒定的。然而,补偿层128的其他实现方式可以具有相邻的子层502,它具有基于子层502在补偿层128内的位置而改变的密度差。
在图5-1和图5-2中,补偿层128的密度跨每个子层502相对恒定。在备选实现方式中,密度130可以随着子层502的厚度而改变,如相对于图6进一步描述的。
图6图示了具有至少一个层602的示例补偿层128,至少一个层602具有梯度密度604。层602具有表面504,在一些实现方式中,表面504邻接(图4的)压电层304。表面504形成边界404 1的一部分。层602也具有表面506,在一些实现方式中,该表面506邻接(图4的)衬底层306。表面506形成边界404-2的一部分。在该单层示例中,表面504和表面506可以被认为是补偿层128的相对外表面。
在所描绘的配置中,层602的密度跨第三滤波器(Z)轴416变化。密度的这种变化由梯度密度604来表示。考虑图6的底部处的曲线图606,它示出了沿着第三滤波器(Z)轴416的补偿层128的多个密度。梯度密度604跨层602的厚度以相对恒定的速率变化。通过这种方式,补偿层128的密度在厚度510上变化。尽管在曲线图606中未示出,但是补偿层128的密度130可以跨第一滤波器(X)轴412和/或第二滤波器(Y)轴414基本均匀。
为了使得能够抑制杂散模式,梯度密度604跨厚度510变化至少20%。例如,梯度密度604可以在表面504处的密度130-1和表面506处的密度130-N之间变化。表面506处的层602的密度130-N可以比表面504处的层602的密度130-1大至少20%。
尽管图6图示了补偿层128具有单层602的示例实现方式,该单层602具有梯度密度604,但是补偿层128的其他示例实现方式可以包括具有类似或不同梯度密度604的多个子层。例如,补偿层128可以包括两个子层,这两个子层具有相应的梯度密度604。
如图5-1至图6所示,存在可以具有多个密度130-1至130-N以抑制杂散模式的各种不同的补偿层128。图5-1至图6中的补偿层128可以被设计为具有特定的厚度。在示例实现方式中,针对支持大约600和1,300MHz之间的波长的实现方式,补偿层128的总厚度510可以是大约1150纳米。在另一示例实现方式中,针对支持大约1,100至2,800MHz之间的波长的实现方式,补偿层128的总厚度510可以是大约530纳米。在再一示例实现方式中,针对支持大约3,000至6,500MHz之间的波长的实现方式,补偿层128的总厚度510可以是大约200纳米。通常,补偿层128的总厚度510除以节距的两倍等于大约0.2和0.35之间的值。相对于图7进一步描述表面声波滤波器124抑制杂散模式的能力。
图7描绘了图示基于不同实现方式的表面声波滤波器124的示例性能特点的曲线图700。具体地,曲线图700描绘了具有补偿层的第一表面声波滤波器的频率响应702,该补偿层具有相对恒定或均匀的密度(例如跨第三滤波器(Z)轴416基本上不改变的密度)。曲线图700还描绘了具有补偿层128的第二表面声波滤波器124的频率响应704,该补偿层128具有多个密度130-1至130-N。第二表面声波滤波器124的补偿层128可以包括相对于图5-1至图6描述的任何补偿层128。
在第一频率响应702和第二频率响应704中,通常在706-1和706-2处观察到杂散模式。在第二频率响应704中,由于补偿层128内的多个密度130-1至130-N,杂散模式被衰减。在一些比较中,衰减可以是若干分贝(dB)的数量级(例如大约5dB、10dB、20dB或更大)。例如,在706-1处,第二表面声波滤波器124将第二频率响应704的杂散模式相对于第一频率响应702衰减大约20dB。该衰减由衰减708-1表示。在706-2处,第二表面声波滤波器124将第二频率响应704的杂散模式相对于第一频率响应702衰减大约10dB。该衰减由衰减708-2表示。
与其他杂散模式抑制技术进行比较,使用具有多个密度130-1至130-N的补偿层128使得能够衰减杂散模式(例如706-1处的杂散模式),而不增加另一杂散模式的激励(例如不增加706-2处的杂散模式的幅度)。在一些情况下,如图7所示的示例中,使用具有多个密度130-1至130-N的补偿层128使得能够抑制多种杂散模式(例如706-1和706-2处的杂散模式)。
尽管相对于一般表面声波滤波器124进行了描述,但本文描述的技术也可以应用于特定类型的表面声波滤波器,诸如薄膜表面声波滤波器126。薄膜表面声波滤波器126的层堆叠包括压电层和衬底层。与一些表面声波滤波器,特别是具有体压电层的那些表面声波滤波器进行比较,薄膜表面声波滤波器126内的压电层的厚度相对于其他表面声波滤波器的体压电层的厚度要小得多。薄膜表面声波滤波器126的压电层的厚度也基本上小于薄膜表面声波滤波器126的衬底层的厚度。作为示例,薄膜表面声波滤波器126的压电层的厚度可以小于衬底层的厚度的1%。
这些技术通常可以被应用于层堆叠中具有一个或多个补偿层的任何类型的表面声波滤波器126。补偿层在层堆叠内的位置可以与图4所图示的位置类似或不同。例如,另一表面声波滤波器(例如高质量温度补偿滤波器(HQCCF))可以具有被设置在电极结构302和压电层304上方的具有多个密度的补偿层。
图8是图示了用于制造具有补偿层的表面声波滤波器124的示例工艺800的流程图,该补偿层具有多个密度。工艺800以框802至806的集合的形式描述,这些框指定了可以被执行的操作。然而,操作不一定被限于图8所示或本文描述的顺序,因为操作可以以替代顺序或以完全或部分重叠的方式来实现。而且,更多、更少和/或不同的操作可以被实现以执行工艺800或替代工艺。可以执行由工艺800的所图示框表示的操作来制造(例如图1至图4的)表面声波滤波器124。更具体地,可以至少部分地执行工艺800的操作以创建具有至少两个密度130-1至130-N的(例如图3和图5-1至图6的)补偿层128。
在802中,提供了衬底层。例如,制造工艺提供衬底层306。衬底层306可以使用硅材料320来形成。通常,衬底层306为表面声波滤波器124的其他层提供支撑。
在804中,在衬底层的表面上提供补偿层。补偿层具有第一表面和与第一表面相对的第二表面。
例如,制造工艺在衬底层306的表面上提供补偿层128。衬底层306的表面可以形成图4所示的边界404-2的一部分。补偿层128具有表面504和与表面504相对的表面506,如图5-1所示。通常,表面506被定位得更靠近衬底层306,而表面504被定位得远离衬底层306。表面506可以形成边界404-2的另一部分。
制造工艺可以使用沉积工艺来形成补偿层128。示例沉积工艺包括物理气相沉积工艺(例如溅射工艺)或化学气相沉积工艺。
在框806中,形成补偿层,使得补偿层的密度相对于第一表面在第二表面处更高。例如,制造工艺将补偿层128形成为在表面506处具有密度130-N并且在表面504处具有密度130-1。密度130-N比密度130-1大。在一些实现方式中,补偿层128的密度130根据阶跃函数而减小,如分别在图5-1和图5-2的曲线图508和512中所示。在其他实现方式中,密度跨补偿层128的厚度逐渐减小(例如以相对恒定的速率),如图6的曲线图606所示。
为了形成具有多个密度130-1至130-N的补偿层128,制造工艺可以使用材料并且调整该材料的密度。附加地或备选地,制造工艺可以使用具有不同密度的不同材料。作为另一选项,制造工艺可以使用各种掺杂浓度来调整传播波的速度,这也可以提供杂散模式抑制。
在示例实现方式中,使用氮化硅材料318和化学气相沉积工艺形成补偿层128。氮化硅材料318的密度可以通过调整在化学气相沉积工艺期间使用的气体关系、工艺压力和/或等离子体功率来调整。例如,可以使用大约0.4的气体关系、大约1630毫托(mT)的工艺压力和大约200瓦的等离子体功率以大约1.86g/cm3的密度形成氮化硅材料318。作为另一示例,可以使用大约4的气体关系、大约500mT的工艺压力和大约300瓦的等离子体功率以大约2.44g/cm3的密度形成氮化硅材料318。通常,可以通过增加气体关系,降低工艺压力和/或增加等离子体功率来增加氮化硅材料318的密度。
通过将补偿层128形成为具有接近衬底层306的较高密度和接近压电层304的较低密度,表面声波滤波器124可以抑制由表面504处的反射和表面506处的反射引起的杂散模式。在一些实现方式中,与具有补偿层的其他表面声波滤波器相比,该补偿层具有相对恒定的密度,这种类型的表面声波滤波器124可以将至少一种杂散模式衰减20dB。而且,如图7所示,表面声波滤波器124可以在不显著增加其他杂散模式的激励的情况下提供这种衰减。
下面描述了一些方面。
方面1:一种装置,包括:
至少一个表面声波(SAW)滤波器,包括:
压电层;
衬底层;以及
补偿层,被定位在压电层和衬底层之间,该补偿层包括:
第一部分,具有第一密度;以及
第二部分,具有比第一密度大的第二密度,第一部分被定位得与第二部分相比更靠近压电层,第二部分被定位得与第一部分相比更靠近衬底层。
方面2:根据方面1的装置,其中:
补偿层的第一部分包括补偿层的第一子层;
补偿层的第二部分包括补偿层的第二子层;
第一子层被定位在压电层与第二子层之间;并且
第二子层被定位在第一子层和衬底层之间。
方面3:根据方面2的装置,其中补偿层包括被定位在第一子层与第二子层之间的第三子层,该第三子层具有比第一密度大并且比第二密度小的第三密度。
方面4:根据任何前述方面的装置,其中:
补偿层具有邻接压电层的第一表面和邻接衬底层的第二表面;
第一部分包括第一表面;
第二部分包括第二表面;并且
补偿层具有跨补偿层的厚度从第一密度增加到第二密度的梯度密度。
方面5:根据任何前述方面的装置,其中:
补偿层包括介电膜;并且
第一密度和第二密度小于压电层的密度。
方面6:根据任何前述方面的装置,其中第二密度比第一密度大至少20%。
方面7:根据方面6的装置,其中第二密度比第一密度大至少40%。
方面8:根据任何前述方面的装置,其中补偿层的第一部分和补偿层的第二部分包括相同的材料。
方面9:根据方面1至7中任一项的装置,其中补偿层的第一部分和补偿层的第二部分包括不同的材料。
方面10:根据任何前述方面的装置,其中:
补偿层的第一部分具有含元素的第一掺杂浓度;
补偿层的第二部分具有含元素的第二掺杂浓度;并且
基于第二掺杂浓度比第一掺杂浓度大,第二密度比第一密度大。
方面11:根据任何前述方面的装置,其中补偿层包括氧化硅材料。
方面12:根据任何前述方面的装置,其中补偿层包括氮氧化硅材料。
方面13:根据任何前述方面的装置,其中补偿层包括氮化硅材料。
方面14:根据任何前述方面的装置,其中衬底层包括硅材料。
方面15:根据任何前述方面的装置,其中:
表面声波滤波器包括多个级联谐振器;并且
多个谐振器中的谐振器包括压电层、补偿层和衬底层。
方面16:根据任何前述方面的装置,还包括:
无线收发器,被耦合至至少一个天线,该无线收发器包括表面声波滤波器,并且被配置为使用表面声波滤波器对经由至少一个天线传送的无线信号进行滤波。
方面17:根据任何前述方面的装置,其中表面声波滤波器包括薄膜表面声波滤波器。
方面18:一种装置,包括:
至少一个表面声波(SAW)滤波器,包括:
压电层;
衬底层;以及
补偿部件,用于抑制与补偿部件的第一表面处的反射和补偿部件的第二表面处的反射相关联的表面声波滤波器的杂散模式,补偿部件在第一表面处具有第一密度并且在第二表面处具有第二密度,该第二密度比第一密度大,补偿部件被定位在压电层与衬底层之间,使得第一表面接近压电层并且第二表面接近衬底层。
方面19:根据方面18的装置,其中补偿部件包括用于使得表面声波滤波器能够实现目标频率温度系数的部件。
方面20:根据方面18或19的装置,其中第一密度和第二密度比压电层的密度小。
方面21:根据方面18至20中任一项的装置,其中第二密度比第一密度大至少20%。
方面22:一种制造表面声波滤波器的方法,该方法包括:
提供衬底层;以及
在衬底层的表面上提供补偿层,该补偿层具有第一表面和与第一表面相对的第二表面,补偿层的提供包括:
形成补偿层,使得补偿层的密度相对于第一表面在第二表面处更高。
方面23:根据方面22的方法,其中补偿层的形成包括形成补偿层的多个子层,该多个子层与不同密度相关联。
方面24:根据方面22或23的方法,其中补偿层的形成包括使补偿层具有梯度密度,该梯度密度跨补偿层的厚度从第二表面到第一表面减小。
方面25:根据方面22至24中任一项的方法,其中补偿层的形成包括执行以下至少一项:
物理气相沉积工艺;或
化学气相沉积工艺。
方面26:根据方面22至25中任一项的方法,还包括:
在补偿层的第一表面上提供压电层;以及
在压电层的表面上提供电极结构。
方面27:一种装置,包括:
衬底层;以及
补偿层,被设置在衬底层的一侧,该补偿层包括在补偿层的相对两侧上的两个表面,该两个表面包括:
第一部分,具有第一密度;以及
第二表面,具有比第一密度大的第二密度,第二表面与第一表面相比更靠近衬底层。
方面28:根据方面27的装置,其中:
衬底层包括硅材料;并且
补偿层包括以下中的至少一项:
氧化硅材料;
氮氧化硅材料;或
氮化硅材料。
方面29:根据方面28的装置,其中:
补偿层包括以下中的至少一项:
掺杂有至少一种第一元素的氧化硅材料;
掺杂有至少一种第二元素的氮氧化硅材料;或
掺杂有至少第三元素的氮化硅材料;并且
至少一种第一元素、至少一种第二元素和至少一种第三元素各自包括以下中的至少一项:
碳;
氯;
氟;
氢;或
磷。
方面30:根据方面27至29中任一项的装置,还包括表面声波滤波器,该表面声波滤波器包括:
压电层,被设置在补偿层的第一表面上;
补偿层;以及
衬底层。
除非上下文另有规定,否则在本文中使用词语“或”可以被视为使用“包括性或”,或该术语允许包括或应用由词语“或”链接的一个或多个项目(例如短语“A或B”可以被解释为仅允许“A”,仅允许“B”或允许“A”和“B”两者)。如本文使用的,引用项目列表中的“至少一个”的短语指的是这些项目的任何组合,包括单个成员。作为示例,“以下至少一个:a、b或c”旨在覆盖:a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c以及具有多个相同项目的任何组合(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)。进一步地,本文讨论的附图和术语中表示的项目可以指示一个或多个项目或术语,因此项目和术语的单数或复数形式在该书面描述中可以互换地引用。最后,尽管主题已经用特定于结构特征或方法操作的语言描述,但要理解,所附权利要求中定义的主题不必被限于上述具体特征或操作,包括不一定被限于特征被布置的组织或操作被执行的顺序。

Claims (30)

1.一种装置,包括:
至少一个表面声波(SAW)滤波器,包括:
压电层;
衬底层;以及
补偿层,被定位在所述压电层与所述衬底层之间,所述补偿层包括:
第一部分,具有第一密度;以及
第二部分,具有比所述第一密度大的第二密度,所述第一部分被定位得与所述第二部分相比更靠近所述压电层,所述第二部分被定位得与所述第一部分相比更靠近所述衬底层。
2.根据权利要求1所述的装置,其中:
所述补偿层的所述第一部分包括所述补偿层的第一子层;
所述补偿层的所述第二部分包括所述补偿层的第二子层;
所述第一子层被定位在所述压电层与所述第二子层之间;并且
所述第二子层被定位在所述第一子层与所述衬底层之间。
3.根据权利要求2所述的装置,其中所述补偿层包括被定位在所述第一子层与所述第二子层之间的第三子层,所述第三子层具有比所述第一密度大并且比所述第二密度小的第三密度。
4.根据权利要求1所述的装置,其中:
所述补偿层具有邻接所述压电层的第一表面和邻接所述衬底层的第二表面;
所述第一部分包括所述第一表面;
所述第二部分包括所述第二表面;并且
所述补偿层具有跨所述补偿层的厚度从所述第一密度增加到所述第二密度的梯度密度。
5.根据权利要求1所述的装置,其中:
所述补偿层包括介电膜;并且
所述第一密度和所述第二密度比所述压电层的密度小。
6.根据权利要求1所述的装置,其中所述第二密度比所述第一密度大至少20%。
7.根据权利要求6所述的装置,其中所述第二密度比所述第一密度大至少40%。
8.根据权利要求1所述的装置,其中所述补偿层的所述第一部分和所述补偿层的所述第二部分包括相同的材料。
9.根据权利要求1所述的装置,其中所述补偿层的所述第一部分和所述补偿层的所述第二部分包括不同的材料。
10.根据权利要求1所述的装置,其中:
所述补偿层的所述第一部分具有含元素的第一掺杂浓度;
所述补偿层的所述第二部分具有含所述元素的第二掺杂浓度;并且
基于所述第二掺杂浓度比所述第一掺杂浓度大,所述第二密度比所述第一密度大。
11.根据权利要求1所述的装置,其中所述补偿层包括氧化硅材料。
12.根据权利要求1所述的装置,其中所述补偿层包括氮氧化硅材料。
13.根据权利要求1所述的装置,其中所述补偿层包括氮化硅材料。
14.根据权利要求1所述的装置,其中所述衬底层包括硅材料。
15.根据权利要求1所述的装置,其中:
所述表面声波滤波器包括多个级联谐振器;并且
所述多个谐振器中的谐振器包括所述压电层、所述补偿层和所述衬底层。
16.根据权利要求1所述的装置,还包括:
无线收发器,被耦合至至少一个天线,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。
17.根据权利要求1所述的装置,其中所述表面声波滤波器包括薄膜表面声波滤波器。
18.一种装置,包括:
至少一个表面声波(SAW)滤波器,包括:
压电层;
衬底层;以及
补偿部件,用于抑制与所述补偿部件的第一表面处的反射和所述补偿部件的第二表面处的反射相关联的所述表面声波滤波器的杂散模式,所述补偿部件在所述第一表面处具有第一密度并且在所述第二表面处具有第二密度,所述第二密度比所述第一密度大,所述补偿部件被定位在所述压电层与所述衬底层之间,使得所述第一表面接近所述压电层并且所述第二表面接近所述衬底层。
19.根据权利要求18所述的装置,其中所述补偿部件包括用于使得所述表面声波滤波器能够实现目标频率温度系数的部件。
20.根据权利要求18所述的装置,其中所述第一密度和所述第二密度比所述压电层的密度小。
21.根据权利要求18所述的装置,其中所述第二密度比所述第一密度大至少20%。
22.一种制造表面声波滤波器的方法,所述方法包括:
提供衬底层;以及
在所述衬底层的表面上提供补偿层,所述补偿层具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面,所述补偿层的所述提供包括:
形成所述补偿层,使得所述补偿层的密度相对于所述第一表面在所述第二表面处更高。
23.根据权利要求22所述的方法,其中所述补偿层的所述形成包括形成所述补偿层的多个子层,所述多个子层与不同密度相关联。
24.根据权利要求22所述的方法,其中所述补偿层的所述形成包括使所述补偿层具有梯度密度,所述梯度密度跨所述补偿层的厚度从所述第二表面到所述第一表面减小。
25.根据权利要求22所述的方法,其中所述补偿层的所述形成包括执行以下至少一项:
物理气相沉积工艺;或
化学气相沉积工艺。
26.根据权利要求22所述的方法,还包括:
在所述补偿层的所述第一表面上提供压电层;以及
在所述压电层的表面上提供电极结构。
27.一种装置,包括:
衬底层;以及
补偿层,被设置在所述衬底层的一侧,所述补偿层包括在所述补偿层的相对两侧上的两个表面,所述两个表面包括:
第一部分,具有第一密度;以及
第二表面,具有比所述第一密度大的第二密度,所述第二表面与所述第一表面相比更靠近所述衬底层。
28.根据权利要求27所述的装置,其中:
所述衬底层包括硅材料;并且
所述补偿层包括以下中的至少一项:
氧化硅材料;
氮氧化硅材料;或
氮化硅材料。
29.根据权利要求28所述的装置,其中:
所述补偿层包括以下中的至少一项:
掺杂有至少一种第一元素的所述氧化硅材料;
掺杂有至少一种第二元素的所述氮氧化硅材料;或
掺杂有至少第三元素的所述氮化硅材料;并且
所述至少一种第一元素、所述至少一种第二元素和所述至少一种第三元素各自包括以下中的至少一项:
碳;
氯;
氟;
氢;或
磷。
30.根据权利要求27所述的装置,还包括表面声波滤波器,所述表面声波滤波器包括:
压电层,被设置在所述补偿层的所述第一表面上;
所述补偿层;以及
所述衬底层。
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