[发明专利]高频声波谐振器及其制备方法

说明书

本发明提供一种高频声波谐振器及其制备方法，高频声波谐振器至少包括：支撑衬底；位于所述支撑衬底上表面的图案化介质层；位于所述图案化介质层表面的压电膜；位于所述压电膜表面的图案化上电极。本发明的高频声波谐振器及其制备方法，通过在压电膜下方形成图案化介质层，可极大减少压电膜中传播的高频声波能量向衬底泄露，从而形成高频谐振，并使高频声波谐振器保持较高的Q值，并且由于图案与介质材料的可调整性，使得高频声波谐振器综合性能可以根据实际情况进行参数选择。

技术领域

本发明属于信息电子材料与器件技术领域，特别是涉及一种高频声波谐振器及其制备方法。

背景技术

声波滤波器被广泛用于通信领域，而谐振器是声表面波滤波器的核心，设计出高性能的谐振器是提升声波滤波器品质和拓宽其应用领域的关键所在。现有声表面波滤波器面临工作频率难以进一步提高的问题。

目前制备高频声波滤波器的方法之一是利用压电材料中声速更高的声波模式并有效约束该声速更高的声波能量。现有技术实现该方法的途径有悬空压电薄膜和在压电薄膜下制备高低声速能量反射层两类，悬空压电薄膜技术能够有效激发高声速声波，但是该技术制备的高频声波滤波器频率温度稳定性不佳。压电薄膜下制备高低声速能量反射层技术可以利用特殊介质如二氧化硅的温度补偿性能能够得到频率温度稳定性较高的器件，并且压电膜中也可以激发较高的声波，但是该技术制备的器件工作频率难以进一步提高。因此。如何提高声波谐振器的工作频率，并保持声波谐振器的综合性能稳定是本领域技术人员迫切需要解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高频声波谐振器及其制备方法，用于实现高频声波滤波器。通过在压电薄膜下方形成图案化介质膜，可以很大程度减小压电膜中传播的高频声波能量泄露，使得声波谐振器保持高的Q值，并且具有更好的频率温度稳定性。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种高频声波谐振器的制备方法，所述高频声波谐振器至少包括：

支撑衬底；

位于所述支撑衬底上表面的图案化介质层；

位于所述图案化介质层表面的压电膜；

位于所述压电膜表面的图案化上电极。

可选地，所述图案化介质层的结构包括第一介质和排布于所述第一介质中的空腔。

可选地，所述图案化介质层的结构包括第一介质和排布于所述第一介质中的第二介质，所述第一介质与所述第二介质的材料不同。

可选地，所述第一介质的材料包括绝缘材料、金属材料中的任意一种或多种。

可选地，所述第二介质的材料包括二氧化硅、苯并环丁烯、聚酰亚胺、聚二甲基硅氧烷中的任意一种或多种。

可选地，所述空腔的形状包括矩形、梯形或不规则图形中的任意一种或多种。

可选地，所述第二介质的形状包括矩形、梯形或不规则图形中的任意一种或多种。

可选地，所述图案化上电极的结构包括叉指电极结构、圆环形条状电极结构、扇形条状电极结构或多边形板状电极结构中的一种或多种。

可选地，所述叉指电极结构包括第一连接部、第一叉指、第一独立电极以及第二连接部、第二叉指、第二独立电极；所述第一连接部与所述第二连接部平行间隔排布；所述第一叉指垂直固定于所述第一连接部上，所述第二叉指垂直固定于所述第二固定部上，所述第一叉指和第二叉指等间距交替间隔平行排布于所述第一连接部与第二连接部之间；所述第一独立电极位于第一叉指的指端，与第一叉指互不相连；所述第二独立电极位于第二叉指的指端，与第二叉指互不相连。

可选地，所述第一独立电极连接于第二连接部，所述第二独立电极连接于第一连接部。