[发明专利]频率可调声表面波谐振器

说明书

本发明公开一种频率可调声表面波谐振器，包括压电基片(1)、依次叠合在压电基片(1)之上的金属结构层、中间介质层和电压调控电极层；所述金属结构层包括叉指换能器(2)、分置于叉指换能器(2)两侧的第一短路反射阵(31)和第二短路反射阵(32)；所述金属结构层的叉指换能器(2)通过高频输入电极(41)和高频输出电极(42)与外界电路相连，通过直流接地电极(45)接地，通过直流偏置电极(44)与调节谐振频率的直流偏置电源相连，所述第一短路反射阵(31)和第二短路反射阵(32)均通过各自的高频接地电极(43)和直流接地电极(45)接地。本发明的频率可调声表面波谐振器,频率调节灵活、方便。

技术领域

本发明属于微机电谐振器技术领域，特别是一种频率调节灵活、方便的频率可调声表面波谐振器。

背景技术

声表面波谐振器由制作在压电基片上的两个反射阵构成谐振腔，置于谐振腔内适当位置的叉指换能器所激发的声表面波在两个反射阵之间来回反射，并形成驻波而输出谐振信号。谐振信号的谐振频率决定于压电基片的材料参数、叉指换能器叉指电极和反射阵反射电极的结构参数和材料参数，以及由此确定的电负载和质量负载效应，具有频率范围宽、频率稳定性好等优点。但另一方面，由于其谐振频率主要决定于与设计和工艺有关的结构和材料参数，不便于进行谐振频率的调控。

现有技术中，对声表面波谐振器谐振频率进行微调的方法有：

⑴在声表面波谐振器叉指换能器及反射阵结构上覆盖介质膜，改变声表面波波速，调整声表面波谐振器的谐振频率(Frequency Trimming of Surface Transverse WaveResonators Using Resistive Evaporation of Thin SiO2 Dielectric Film,1998 IEEEInternational Frequency Control Symposium,pp.497-501)；

⑵刻蚀叉指换能器及反射阵指电极间的压电基片表面，使形成下凹的沟槽，改变指结构的反射率及声表面波的波速，调整声表面波谐振器的谐振频率(FrequencyTrimming of SAW Resonators,IEEE Transactions on Sonic and Ultrasonics,Vol.SU-29,No.6,July 1982,pp.231-234)；

⑶将完成叉指换能器及反射阵金属指电极制作的声表面波谐振器芯片浸入腐蚀液中轻度漂洗，减小金属指电极的台阶高度，改变指结构反射率和声表面波波速，从而微调声表面波谐振器的谐振频率(Frequency Trimming of SAW Devices,1994 UltrasonicsSymposium,pp.181-187)。

但以上方法均属工艺性调整，调整过程不可逆，且方法⑵容易同时产生对金属指电极的损伤，方法⑶中可能残留的腐蚀液会继续侵蚀金属指电极结构，使声表面波谐振器的谐振频率产生非期望的漂移。

总之，现有技术存在的问题是：声表面波谐振器的谐振频率调节不灵活、不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种频率可调声表面波谐振器,频率调节灵活、方便。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种频率可调声表面波谐振器，包括压电基片1、依次叠合在压电基片1之上的金属结构层、中间介质层和电压调控电极层；

所述金属结构层包括叉指换能器2、分置于叉指换能器2两侧的第一短路反射阵31和第二短路反射阵32；

所述中间介质层包括第一中间介质层51、第二中间介质层52和第三中间介质层53，所述第一中间介质层51叠合于叉指换能器2之上且与叉指换能器2同形，所述第二中间介质层52叠合于第一短路反射阵31之上且与第一短路反射阵31同形，所述第三中间介质层53叠合于第二短路反射阵32之上且与第二短路反射阵32同形；