[发明专利]包含用于衰减寄生波层的SAW谐振器

说明书

本发明涉及一种SAW谐振器(100)，其至少包括：基底(102)；压电材料层(108)，其布置在基底上；第一衰减层(112)，布置在基底与压电材料层之间，和/或，第二衰减层(114)，当基底包括至少两个不同的层(104、106)时，第二衰减层(114)布置在基底的两个压电层之间；并且其中至少一个衰减层是异质的。

技术领域和现有技术

本发明涉及SAW(“表面声波”)谐振器的领域，特别是用于生产SAW滤波器。

SAW滤波器由LTO(钛酸锂)的固体层产生是已知的。这种滤波器是在LTO的固体基底上制成的，LTO是一种压电材料，在其上布置有一组电极。然而，这种类型的滤波器具有某些缺点，诸如频率上的大量热漂移，这尤其是由于LTO的高热膨胀系数(比硅高8倍)所致。

解决该问题的一种方案是，SAW滤波器不是由LTO的固体基底产生，而是通过在硅基底上直接或者经由介于基底与压电薄层之间的SiO₂中间层添加LTO薄层来产生。这种添加机械地约束了LTO，因此限制了LTO的高热膨胀，从而降低了滤波器频率上的热漂移。由于用于SAW滤波器的频带的倍增，这种替代方案提供了满足日益苛刻的需求的可能性。这允许减小所产生的组件的温度漂移，从而使得可以将SAW滤波器的应用扩展到当前使用BAW(“体声波”)技术的装置，该装置天然地具有较低温度漂移。与用于减少温度漂移的其他技术相比，使用添加到例如由硅制成的基底上的压电材料薄层具有不需要额外的温度补偿层的优点，因此不会引起任何质量系数或者电磁耦合系数的降低。

尽管通过在硅基底上添加压电材料层带来了优点，但是仍然可以改进这些滤波器，尤其对于那些使用晶体横截面为Y+42°的LTO作为压电材料的滤波器。实际上，这种材料具有在其热膨胀系数与其获得的电磁耦合之间具有非常好的折衷的优点。但是，在LTO的某些晶体定向上所激发的声波(例如，在移动通讯中大量使用的Y+42°层)是伪表面波，其导致沿基底的表面的波导不完全，其中一部分声能以体积波的形式辐射到基底的深度中。在将LTO薄层添加到硅上的情况下，这些体积波会在各种界面处反射，这会引起在所添加的层中引导的激发模式，并且在谐振器的电响应上形成可见的寄生物。

当压电材料的晶体定向促进伪表面波的激发时，对于LTO以外的压电材料也发现了这个问题。

图1示出了根据频率的SAW谐振器的导纳Y，该SAW谐振器在添加到硅基底上的LiTaO₃层上制成，其中SiO₂膜用作键合层。在该图1中，附图标记10表示在谐振器的谐振频率下获得的谐振峰，而附图标记12表示寄生频率。

期望的是，获得一种滤波器，其频率响应不包括这些寄生谐振。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于抑制或者至少限制或者减小在谐振器的频率响应中存在的寄生声波的解决方案。

为此，本发明提出了一种SAW谐振器，其至少包括：

-基底；

-压电材料层，其布置在所述基底上；

-第一衰减层和/或第二衰减层，第一衰减层布置在所述基底与所述压电材料层之间，当所述基底至少包括单独的两个层时，所述第二衰减层布置在所述基底的所述两个层之间，

并且其中所述衰减层是异质的。

在这种谐振器中，在压电材料层与基底之间的界面和/或当基底至少包括两层不同材料时，在基底层之间的界面由至少一个衰减层代替，该至少一个衰减层能够衰减全部耦合或者部分耦合，全部耦合或者部分耦合在压电材料中生成的表面波和在基底中产生的导模之间，从而在压电材料层中不再激发这些导模。衰减层对应于例如扩散或者吸收至少一部分寄生声波的层。因此，通过存在于压电材料层与基底之间和/或基底的两层之间的一个或多个衰减层来抑制或者至少衰减寄生波。