[发明专利]一种基于Sc掺杂浓度变化的体声波滤波器

说明书

本发明提出了一种基于Sc掺杂浓度变化的体声波滤波器。所述体声波滤波器包括基板、底电极、空腔、多层体压电层、顶电极和钝化层；所述底电极、多层体压电层、顶电极和钝化层依次按层级布设于所述基板上；其中，所述多层体压电层包括多个掺钪浓度不同的掺钪压电子层。本发明能够在增加整体压电层掺钪浓度，减小滤波器尺寸的前提下，进一步有效防止体声波滤波器机电耦合系数的降低，有效提高尺寸降低的滤波器的性能质量和运行稳定性。

技术领域

本发明提出了一种基于Sc掺杂浓度变化的体声波滤波器，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。当前，常采用在压电材料中掺杂稀土元素的方式解决滤波器尺寸缩小的问题，但是，由于随着对于压电层的稀土元素的掺杂浓度提高，会导致机电耦合系数的骤降，因此，如何控制稀土元素的掺杂浓度保证滤波器尺寸缩小和稳定机电耦合系数之间的平衡，是现阶段需要解决的一个难题。

发明内容

本发明提供了一种基于Sc掺杂浓度变化的体声波滤波器，用以解决现有技术中体声波滤波器尺寸难以降低的问题，所采取的技术方案如下：

一种基于Sc掺杂浓度变化的体声波滤波器，所述体声波滤波器包括基板、底电极、空腔、多层体掺钪压电层、顶电极和钝化层；所述底电极、多层体掺钪压电层、顶电极和钝化层依次按层级布设于所述基板上；所述空腔为带凹槽的基板和底电极之间形成的腔体。

进一步地，所述多层体掺钪压电层包括多个掺钪浓度不同的掺钪压电子层，或，每相邻两个掺钪压电子层的掺钪浓度不同的多个掺钪压电子层。

进一步地，所述多层体掺钪压电层包括第一掺钪压电层、第二掺钪压电层和第三掺钪压电层；所述第一掺钪压电层、第二掺钪压电层和第三掺钪压电层的掺钪浓度各不同。

进一步地，所述第一掺钪压电层紧贴于所述顶电极的一侧；所述第二掺钪压电层设置于所述第一掺钪压电层远离顶电极的一侧；所述第三掺钪压电层设置于所述第二掺钪压电层的远离所述第一掺钪压电层的一侧，并且，所述第三掺钪压电层紧贴于所述底电极。

进一步地，所述第一掺钪压电层沿所述基板宽度方向上延展的长度大于顶电极延所述基板宽度方向上延展的长度，且小于基板的宽度；所述第二掺钪压电层和第三掺钪压电层沿所述基板宽度方向上延展的长度与所述基板宽度相同。

进一步地，所述第一掺钪压电层的掺钪浓度范围为0.015-0.023；所述第二掺钪压电层的掺钪浓度范围为0.010-0.018；所述第三掺钪压电层的掺钪浓度范围为0.012-0.025。

进一步地，所述多层体掺钪压电层包括第一掺钪压电层、第二掺钪压电层、第三掺钪压电层和第四掺钪压电层；所述第一掺钪压电层、第二掺钪压电层、第三掺钪压电层和第四掺钪压电层中每相邻的两个压电层的掺钪浓度不同。

进一步地，所述第四掺钪压电层紧贴于所述底电极的顶端，并沿所述基板宽度方向上延展至覆盖基板，且，所述第四掺钪压电层的厚度与所述底电极厚度相同；所述第三掺钪压电层、第二掺钪压电层和第一掺钪压电层沿所述底电极向顶电极的方向依次逐层布设。

进一步地，所述第二掺钪压电层的厚度大于第一掺钪压电层的厚度；所述第三掺钪压电层的厚度不得低于所述第二掺钪压电层厚度的63%。

进一步地，所述第一掺钪压电层的掺钪浓度范围为0.015-0.027；所述第二掺钪压电层的掺钪浓度范围为0.013-0.025；所述第三掺钪压电层的掺钪浓度范围为0.012-0.020；所述第四掺钪压电层的掺钪浓度范围为0.008-0.015。

本发明有益效果：