[发明专利]温度受控的集成压电谐振器

说明书

技术领域

本发明涉及用于集成压电谐振器的设备和方法。

背景技术

时序解决方案在现代电子装置中很重要。在几乎所有的商业和消费设备中使用的计时装置提供频率控制和用于许多应用的时序。晶体振荡器作为主要类型的频率发生器已经持续了几十年。与晶体振荡器可用于控制的集成电路相比，晶体振荡器通常使用造成相当大的装置的石英。此外，温度变化能够影响振荡频率。

发明内容

公开了一种提供温度控制的集成基于压电的谐振器。

例如，一些实施例涉及集成谐振器设备，该设备包括压电谐振器；声学布拉格反射器，其耦合到压电谐振器；以及衬底，所述声学布拉格反射器设置在衬底上。该设备还包括覆盖压电谐振器的有源加热器层。有源加热器层产生的热量由通过加热器层提供的电流量可控制。

其它实施例涉及包括集成谐振器设备的系统。谐振器设备包括：压电谐振器；声学布拉格反射器，其耦合到压电谐振器；以及有源加热器层，其覆盖压电谐振器。集成谐振器设备也包括温度传感器层和电路，所述电路从温度传感器层接收指示温度的温度信号，并基于温度信号控制到有源加热器层的电流量。

又一些实施例涉及形成具有布拉格反射器的压电谐振器的方法。该方法包括在衬底上方沉积较低和较高声学阻抗材料的交替介电层，以及在交替介电层上方沉积第一谐振器电极。该方法进一步包括在第一谐振器电极上方沉积压电层；在压电层上方沉积第二谐振器电极；以及在第二谐振器电极上方沉积有源加热器层。

另一个实施例针对一种方法，其包括从集成压电谐振器中的温度传感器层接收温度信号的方法。此外，基于温度信号，该方法包括通过调节通过有源加热器层的电流来控制集成压电谐振器中的有源加热器层生成的热量。

附图说明

图1示出根据本发明各种实施例的温度受控集成压电谐振器的横截面图；

图2示出根据各种实施例的温度受控集成压电谐振器的制造方法；

图3示出温度受控集成压电谐振器的另一个实施例的横截面图；

图4示出具有外部温度控制电路的图2的温度受控集成压电谐振器的使用的示意图；

图5示出根据各种实施例的温度受控集成压电谐振器的操作方法；以及

图6示出温度受控集成压电谐振器的又一个实施例的横截面图。

具体实施方式

图1示出包括合适衬底(诸如，单晶硅晶片102)的温度受控集成压电谐振器装置100的横截面图。在衬底上，声学反射器104(诸如声学布拉格反射器)优选形成。声学布拉格反射器104可包括较高声学阻抗和较低声学阻抗的交替层。

在图1的示例中，在低声学阻抗材料的后续层108之后，高声学阻抗材料的第一层106被沉积。高和低声学阻抗材料的附加层110和112也被分别沉积。因此，层106和110是高声学阻抗材料，并且优选是相同的材料。类似地，层108和112是低声学阻抗材料，并且优选是相同的材料。

在其中一个示例中，较低声学阻抗材料可以是电介质，诸如纳米多孔氢倍半硅氧烷(HSQ)或纳米多孔甲基倍半硅氧烷(MSQ)的纳米多孔旋涂玻璃(spin-on-glasses)，所述电介质可以利用后续的固化步骤沉积在旋涂机中。