[发明专利]一种高品质因数的薄膜体声波谐振器的优选结构

权利要求书

1.一种高品质因数的薄膜体声波谐振器，包括上表面带有凹槽（ 2） 的衬底（ 1） 、位于衬底（1）上方的底电极层（3）、压电层（4），其特征在于，还包括带有异形空气桥结构（12）的顶电极层（5），所述异形空气桥结构（12）内设有可起到对横向声波回弹作用并提升薄膜体声波谐振器品质因数的声回弹结构（7）；所述异形空气桥结构（12）的一个方向的边界位于所述凹槽（2）以内，另一个方向的边界延伸到凹槽（2）的边界以外；所述声回弹结构（7）与异形空气桥结构（12）紧贴，形成水平传播方向的声阻抗不匹配界面；所述声回弹结构（7）的材质为SiC与钙钛矿组合的薄膜介质或SiN与钙钛矿组合的薄膜介质；其中，所述异形空气桥结构（12）是指其桥腔支撑结构的内侧面设有凹槽（9）并在相向对称的外侧面设有与凹槽（9）尺寸相等的凸起；所述声回弹结构（7）与异形空气桥结构（12）紧贴是指，所述声回弹结构（7）为与异形空气桥结构（12）的桥腔相向的凸形多面体并以卧式设置在异形空气桥结构（12）的桥腔上方区域，所述声回弹结构（7）的顶端面嵌入并与异形空气桥结构（12）的桥腔仰顶面凹槽（8）紧贴，所述声回弹结构（7）的底端面与异形空气桥结构（12）下方区域的压电层（4）之间留有空气间隙（11），所述声回弹结构（7）的左侧面和右侧面分别嵌入并与异形空气桥结构（12）的桥腔支撑结构相邻的内侧面的凹槽（9）紧贴。

2.一种高品质因数的薄膜体声波谐振器，包括上表面带有凹槽（2）的衬底（1）、位于衬底（1）上方的底电极层（3）、压电层（4）、带有空气桥结构（6）的顶电极层（5），其特征在于，所述空气桥结构（6）内设有可起到对横向声波回弹作用并提升薄膜体声波谐振器品质因数的声回弹结构（7）；所述空气桥结构（6）的一个方向的边界位于所述凹槽（2）以内，另一个方向的边界延伸到凹槽（2）的边界以外；所述声回弹结构（7）与空气桥结构（6）紧贴，形成水平传播方向的声阻抗不匹配界面；所述声回弹结构（7）的材质为SiC与钙钛矿组合的薄膜介质或SiN与钙钛矿组合的薄膜介质；其中，所述声回弹结构（7）与空气桥结构（6）紧贴是指，所述声回弹结构（7）为与空气桥结构（6）的桥腔相向的梯形多面体并以卧式设置在空气桥结构（6）的桥腔上方区域，所述声回弹结构（7）的底端面与空气桥结构（6）下方区域的压电层（4）之间留有空气间隙（11），所述声回弹结构（7）的顶端面、左侧面和右侧面分别嵌入并与空气桥结构（6）相向对称的桥腔凹槽（10）紧贴。

3.根据权利要求1-2任一项所述的一种高品质因数的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述薄膜介质中的SiC与钙钛矿的质量比为4:1。

4.根据权利要求1-2任一项所述的一种高品质因数的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述薄膜介质中的SiN与钙钛矿的质量比为4:1。

5.根据权利要求1-2任一项所述的一种高品质因数的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述SiC和钙钛矿组合的薄膜介质中掺杂稀土元素镱（Yb）、铕（Eu）中的一种或两种。

6.根据权利要求1-2任一项所述的一种高品质因数的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述SiN和钙钛矿组合的薄膜介质中掺杂稀土元素镱（Yb）、铕（Eu）中的一种或两种。

7.根据权利要求1-2任一项所述的一种高品质因数的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述压电层（4）的材质与声回弹结构（7）的材质相同。

8.根据权利要求1-2任一项所述的一种高品质因数的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述异形空气桥结构（12）或空气桥结构（6）的桥腔高度为10nm至2um，所述异形空气桥结构（12）或空气桥结构（6）的桥腔宽度为1um至15um。

9.根据权利要求8所述的一种高品质因数的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述声回弹结构（7）的厚度与其材质声阻抗的乘积大于异形空气桥结构（12）或空气桥结构（6）的厚度与其材质声阻抗的乘积。

10.根据权利要求9所述的一种高品质因数的薄膜体声波谐振器，其特征在于，所述异形空气桥结构（12）或空气桥结构（6）的形状由顶电极层（5）直接构成。