[发明专利]一种带双反射结构的横向激励薄膜体声波谐振器

说明书

本申请公开了一种带双反射结构的横向激励薄膜体声波谐振器。该横向激励薄膜体声波谐振器包括带空腔的衬底、位于所述衬底上的声布拉格反射栅、位于所述声布拉格反射栅上的压电层、位于所述压电层上的叉指电极结构；声布拉格反射栅和空腔构成谐振器的双反射结构；一方面声布拉格反射栅能够为压电材料提供良好的支撑，提高谐振器的机械稳定性；另一方面声布拉格反射栅和空腔能够将声波进行反射，减少声波能量损耗；另外，合理地选择声布拉格反射栅的组成材料可以改善器件的温度系数(TCF)；这种带双反射结构的横向激励薄膜体声波谐振器相比于传统横向激励薄膜体声波谐振器具有更强的机械稳定性、更优的温度系数(TCF)。

技术领域

本申请涉及谐振器的技术领域，尤其涉及一种带双反射结构的横向激励薄膜体声波谐振器。

背景技术

5G通讯技术的发展对声学滤波器的性能提出了更高的要求。作为滤波器的设计单元，传统声学谐振器也面临着新的机遇和挑战。随着5G的来临，5G通讯频段的数量也随之增加，这些新增的频段具有更高的频率和更大的带宽。由于光刻精度的限制，传统的声表面波谐振器适用于2.5GHz以下的工作频率。传统的薄膜体声波谐振器具有更高的工作频率和更大的机电耦合系数，但受限于压电薄膜制备技术难以量产。

近年来，横向激励薄膜体声波谐振器因为具有高谐振频率和较高的机电耦合系数而成为研究热点。然而现有的空腔型薄膜体声波谐振器工艺不成熟，加工的空腔结构内应力大，容易造成压电薄膜撕裂而影响器件性能，另外空气的导热能力有限，导致器件的散热能力差，最重要的是空腔型横向激励薄膜体声波谐振器机械稳定性差，严重影响器件的工作精度和使用寿命。

因此，如何提升横向激励薄膜体声波谐振器的机械稳定性，改善器件的性能，成为目前体声波谐振器领域需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种横向激励薄膜体声波谐振器，其不仅能够避免空腔结构对压电薄膜的损坏，还能有效提高横向激励薄膜体声波谐振器的机械稳定性，并且改善横向激励薄膜体声波谐振器的散热性能，改善器件的温度系数(TCF)。

本申请提供一种带双反射结构的横向激励薄膜体声波谐振器，包括带空腔的衬底、位于所述衬底上的声布拉格反射栅、位于所述声布拉格反射栅上的压电层、位于所述压电层上的叉指电极结构。所述横向激励薄膜体声波谐振器的空腔结构形成于所述衬底上。

所述横向激励薄膜体声波谐振器的声布拉格反射栅由高声阻抗材料和低声阻抗材料沿垂直于衬底表面方向交替堆叠，其中一层高声阻抗材料或一层低声阻抗材料均视为堆叠一层。

所述横向激励薄膜体声波谐振器的声布拉格反射栅的堆叠总层数至少为2层，且堆叠总层数既可以为奇数，也可以为偶数。

所述横向激励薄膜体声波谐振器的声布拉格反射栅的堆叠厚度为λ/4，其中λ为所述谐振器激发的声波在高声阻抗材料或低声阻抗材料中的波长。

所述横向激励薄膜体声波谐振器的声布拉格反射栅的俯视图形状可以为四边形、五边形或椭圆形。

所述横向激励薄膜体声波谐振器的声布拉格反射栅的堆叠顺序有两种，即，从压电层向衬底看，以高声阻抗材料为始进行交替堆叠和以低声阻抗材料为始进行交替堆叠。

所述的横向激励薄膜体声波谐振器的声布拉格反射栅的高声阻抗材料或低声阻抗材料均可同时采用一种或多种。

以上提供的一种横向激励薄膜体声波谐振器，通过在衬底和压电层间加入声布拉格反射栅，不仅避免了空腔结构对压电薄膜的损坏，还增强了所述谐振器的机械稳定性，而且起到了反射声波的作用，另外，通过选择合适的布拉格反射栅材料改善器件的散热性能和温度系数(TCF)。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1是传统横向激励薄膜体声波谐振器的截面图。