[发明专利]一种多层级Sc浓度不同的薄膜滤波器及其制备方法

说明书

本发明提出了一种多层级Sc浓度不同的薄膜滤波器及其制备方法。所述薄膜滤波器包括多个薄膜谐振器；所述多个薄膜谐振器均为掺钪谐振器；多个所述掺钪谐振器串联连接，并且，每相邻两个掺钪谐振器的钪掺杂浓度不同；其中，多个所述掺钪谐振器中，与所述薄膜滤波器的输入端和输出端最近的掺钪谐振器的掺钪浓度高于与所述薄膜滤波器的输入端和输出端最远的掺钪谐振器的掺钪浓度。

技术领域

本发明提出了一种多层级Sc浓度不同的薄膜滤波器及其制备方法，属于薄膜滤波器技术领域。

背景技术

近年来，随着电子技术的不断发展，薄膜式滤波器得到了越来越广泛的应用。然而，当前薄膜式滤波器的应用的过程中往往要求其尺寸做到足够小，才能够应用于许多精密的无线通信终端中。然而，当滤波器尺寸做小的过程中往往伴随着机电耦合系数降低的问题进而影响滤波器的性能，因此，如何兼顾薄膜式滤波器尺寸缩小并保证要求的机电耦合系数是当前急需解决的一个问题。

发明内容

本发明提供了一种多层级Sc浓度不同的薄膜滤波器及其制备方法，用以解决现有技术中保证机电耦合系数的同时，进一步缩小薄膜滤波器尺寸的问题，所采取的技术方案如下：

一种多层级Sc浓度不同的薄膜滤波器，所述薄膜滤波器包括多个薄膜谐振器；所述多个薄膜谐振器均为掺钪谐振器；多个所述掺钪谐振器串联连接，并且，每相邻两个掺钪谐振器的钪掺杂浓度不同；其中，多个所述掺钪谐振器中，在靠近所述薄膜滤波器的输入端和输出端向远离所述薄膜滤波器的输入端和输出端的方向上的掺钪谐振器的掺杂浓度逐一递减。即，多个所述掺钪谐振器中，与所述薄膜滤波器的输入端和输出端最近的掺钪谐振器的掺钪浓度高于远离所述薄膜滤波器的输入端和输出端的掺钪谐振器的掺钪浓度。

进一步地，所述掺钪谐振器采用掺钪氮化铝为压电材料。

进一步地，当多个所述掺钪谐振器的个数为偶数时，多个所述掺钪谐振器包括掺钪谐振器数量相同的两个谐振器组；其中，每个谐振器组中与所述薄膜滤波器的输入端或输出端最近的掺钪谐振器的掺钪浓度范围为0.28-0.42；所述谐振器组中，与所述薄膜滤波器的输入端或输出端最远的掺钪谐振器的掺钪浓度范围为0.014-0.046。

进一步地，所述两个谐振器组中，处于所述两个谐振器组之间相邻位置所对应的掺钪谐振器之间的掺钪浓度差值范围为0.005-0.017。

进一步地，当多个所述掺钪谐振器的个数为大于4的偶数时，所述谐振器组中，位于与所述薄膜滤波器的输入端或输出端最近的掺钪谐振器的相邻位置上的掺钪谐振器的掺钪浓度与所述薄膜滤波器的输入端或输出端最近的掺钪谐振器的掺钪浓度之间的差值不超过0.018。

进一步地，当多个所述掺钪谐振器的个数为奇数时，多个所述掺钪谐振器包括数量中心位置掺钪谐振器和非数量中心位置掺钪谐振器；所述数量中心位置掺钪谐振器的掺钪浓度范围为0.025-0.048。

进一步地，所述非数量中心位置掺钪谐振器中与所述薄膜滤波器的输入端或输出端最近的掺钪谐振器的掺钪浓度范围为0.33-0.45。

进一步地，当多个所述掺钪谐振器的个数为大于5的奇数时，位于与所述薄膜滤波器的输入端或输出端最近的掺钪谐振器的相邻位置上的掺钪谐振器的掺钪浓度与所述薄膜滤波器的输入端或输出端最近的掺钪谐振器的掺钪浓度之间的差值不超过0.022。

一种多层级Sc浓度不同的薄膜滤波器制备方法，所述薄膜滤波器制备方法包括：

步骤1、根据薄膜滤波器的预设指标确定所述薄膜滤波器内部所需的掺钪谐振器的数量；

步骤2、根据所述掺钪谐振器的数量按照掺钪浓度原则按照靠近所述薄膜滤波器的输入端和输出端向远离所述输入端和输出端的谐振器分布顺序依次逐个确定各掺钪谐振器的掺杂浓度；