[发明专利]复合扩张模式谐振器

权利要求书

1.一种谐振器结构，其包括：

包含一或多个第一电极的第一导电层；

包含一或多个第二电极的第二导电层；及

转换层，其具有沿着z轴的厚度、沿着x轴的宽度及沿着y轴的长度且所述转换层沿着所述z轴布置于所述第一导电层与所述第二导电层之间，所述转换层包含：

由具有压电系数的第一集合及硬度系数的第一集合的第一压电材料形成的至少一个第一部分；及

由不同于所述第一压电材料且具有压电系数的第二集合及硬度系数的第二集合的第二压电材料形成的至少一个第二部分，压电系数的所述第二集合不同于压电系数的所述第一集合，硬度系数的所述第二集合不同于硬度系数的所述第一集合；

所述转换层的第一表面与所述第一导电层接触，且所述转换层的第二表面与所述第一表面相对并与所述第二导电层接触；

其中所述至少一个第一部分以及所述至少一个第二部分沿着所述z轴具有实质上相同的厚度以及沿着所述y轴具有实质上相同的长度，且所述至少一个第一部分以及所述至少一个第二部分的上表面实质上共面；

其中所述转换层经配置以响应于被提供到所述第一电极及所述第二电极中的一或多者中的每一者的一或多个信号提供所述转换层的至少第一振动模式；

其中所述转换层包含两个或更多个第一部分以及一或多个第二部分且所述第一部分和所述第二部分沿着所述x轴周期性地交替；以及

其中所述第一部分和所述第二部分相对于沿着所述y及所述z轴的所述转换层的中平面对称地布置。

2.根据权利要求1所述的谐振器结构，其中所述转换层包含由具有硬度系数的第三集合的第三材料形成的第三部分。

3.根据权利要求1和2中任一权利要求所述的谐振器结构，其中所述转换层包含在至少一个第一部分与至少一个第二部分之间的一或多个间隙或空隙。

4.根据权利要求1和2中任一权利要求所述的谐振器结构，其中所述第一振动模式包含沿着所述z轴的位移分量及沿着所述x轴及所述y轴的平面的至少一个位移分量。

5.根据权利要求1和2中任一权利要求所述的谐振器结构，其中所述第一压电材料为或包含氮化铝AlN或氧化锌ZnO。

6.根据权利要求1和2中任一权利要求所述的谐振器结构，其中所述第二压电材料为锆钛酸铅PZT或包含锆钛酸铅PZT。

7.根据权利要求1和2中任一权利要求所述的谐振器结构，其中所述谐振器结构的谐振频率至少部分由所述转换层的所述厚度、硬度系数的所述第一集合及硬度系数的所述第二集合确定。

8.根据权利要求1和2中任一权利要求所述的谐振器结构，其中所述谐振器结构的谐振频率至少部分由所述第一压电材料及所述第二压电材料中的至少一者的质量密度确定。

9.根据权利要求1和2中任一权利要求所述的谐振器结构，其中所述谐振器结构的谐振频率至少部分由压电系数的所述第一集合中的至少一者及压电系数的所述第二集合中的至少一者确定。

10.根据权利要求1和2中任一权利要求所述的谐振器结构，其中所述转换层的机电耦合由压电系数的所述第一集合中的至少一者及压电系数的所述第二集合中的至少一者确定。

11.一种装置，其包括：

根据权利要求1到10中的任一权利要求所述的谐振器结构的阵列，谐振器结构的所述阵列包含一或多个谐振器结构的多个集合；

其中每一谐振器结构的所述转换层的厚度实质上等于谐振器结构的所述阵列中的所有其它谐振器结构中的所述转换层的所述厚度；且

其中谐振器结构的每一集合中的每一谐振器结构的所述转换层中的第一及第二压电系数及第一及第二硬度系数的组合为与所述集合的其它谐振器结构中的组合实质上相同的组合，且不同于谐振器结构的所述阵列中的所有其它集合的其它谐振器结构中的所述组合。