[发明专利]基于空腔尺寸调整有效机电耦合系数的装置

说明书

基于空腔尺寸调整有效机电耦合系数的装置。本发明涉及一种体声波谐振器，包括：基底；声学镜；底电极，设置在基底上方；顶电极；和压电层，设置在底电极上方以及底电极与顶电极之间，其中：底电极与压电层之间设置有第一空腔，和/或压电层与顶电极之间设置有第二空腔，其中，第一空腔具有第一宽度和第一高度，第二空腔具有第二宽度和第二高度，且声学镜、底电极、压电层、顶电极，以及第一和/或第二空腔在谐振器厚度方向上的重叠区域构成谐振器的有效区域。可以通过调整空腔的高度和/或宽度，调节有效机电耦合系数。本发明还涉及一种滤波器，其至少一个谐振器为上述谐振器且有效机电耦合系数不同于其他谐振器的有效机电耦合系数。本发明还涉及一种包括上述谐振器或滤波器的电子设备。

技术领域

本发明的实施例涉及半导体领域，尤其涉及一种体声波谐振器，一种具有该谐振器的滤波器，以及一种具有该滤波器或谐振器的电子设备。

背景技术

体声波滤波器具有低插入损耗、高矩形系数、高功率容量等优点，因此，被广泛应用在当代无线通讯系统中，是决定射频信号进出通讯系统质量的重要元器件。

体声波滤波器的性能由构成它的体声波谐振器决定，如：体声波谐振器的谐振频率决定了滤波器的工作频率，有效机电耦合系数决定了滤波器的带宽和滚降，品质因数决定滤波器插入损耗。在频带资源越来越紧俏的时代中，高品质滤波器通常需要具备大带宽或高滚降或二者兼具，而其带宽和滚降是由单个谐振器的决定的，而谐振器的是由其层叠厚度决定的，通常在整片硅片内所有谐振器具有相同的因此如何实现谐振器的在一定范围内片内可调是高性能滤波器设计急需解决的一个重要问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述技术问题的至少一个方面，提出本发明。

根据本发明的实施例的一个方面，提出了一种体声波谐振器，包括：基底；底电极，设置在基底上方；顶电极；和压电层，设置在底电极上方以及底电极与顶电极之间，其中：所述压电层的上下两侧中的至少一侧形成有空腔，所述空腔具有对应的宽度和高度，所述空腔形成所述谐振器的有效区域的组成部分。

可选的，所述空腔仅包括设置在底电极与压电层之间的第一空腔，第一空腔具有第一宽度和第一高度；且所述第一空腔、底电极、压电层和顶电极在谐振器厚度方向上的重叠区域构成谐振器的有效区域。

可选的，所述空腔包括设置在底电极与压电层之间的第一空腔以及设置在压电层与顶电极之间的第二空腔；第一空腔具有第一宽度和第一高度，第二空腔具有第二宽度和第二高度；且所述第一空腔、第二空腔、底电极、压电层和顶电极在谐振器厚度方向上的重叠区域构成谐振器的有效区域。进一步可选的，所述第二空腔在谐振器厚度方向上的投影落入所述第一空腔的区域内。

可选的，所述谐振器还包括声学镜；所述空腔仅包括设置在压电层与顶电极之间的第二空腔，第二空腔具有第二宽度和第二高度；且所述声学镜、第二空腔、底电极、压电层和顶电极在谐振器厚度方向上的重叠区域构成谐振器的有效区域。进一步可选的，所述第二空腔在谐振器厚度方向上的投影落入所述声学镜的区域内。

根据本发明的实施例的还一方面，提出了一种调整上述体声波谐振器的有效机电耦合系数的方法，包括步骤：通过调整所述空腔的高度和/或宽度，调节所述有效机电耦合系数。

可选的，通过提高所述高度降低所述有效机电耦合系数。

可选的，通过降低所述高度提高所述有效机电耦合系数。

根据本发明的实施例的再一方面，提出了一种滤波器，包括：串联支路，包括多个串联谐振器；和多个并联支路，每个并联支路包括至少一个并联谐振器，其中：所述至少一个并联谐振器和所述多个串联谐振器中的至少一个谐振器的有效机电耦合系数不同于其他谐振器的有效机电耦合系数，所述至少一个谐振器为上述的体声波谐振器。

本发明的实施例还涉及一种电子设备，包括上述的滤波器或者谐振器。

附图说明