[发明专利]具有经由铁电负电容实现的虚拟电感器的滤波器

权利要求书

1.一种滤波器，该滤波器包括：

电路，该电路包括串联连接以接受相同的电流的电阻器、正电容器和负电容器；

输入端子，该输入端子接受所述电路两端的输入电压；以及

输出端子，该输出端子传送取自所述电阻器或所述正电容器两端的输出电压；

其中，使用夹在两个金属层之间的铁电氧化物FEO层来形成所述负电容器；

其中，所述FEO层的厚度小于基于下式确定的临界厚度T_c：

T_c＝1/(2αC_cap)，

其中，α是所述FEO层的材料的基于材料的参数，C_cap是所述正电容器的电容。

2.一种滤波器，该滤波器包括：

电路，该电路包括串联连接以接受相同的电流的电阻器、正电容器和负电容器；

输入端子，该输入端子接受所述电路两端的输入电压；以及

输出端子，该输出端子传送取自所述电阻器或所述正电容器两端的输出电压；

其中，使用夹在两个金属层之间的铁电氧化物FEO层来形成所述负电容器；

其中，所述FEO层包括钛酸钡BaTiO₃、钛酸锶SrTiO₃、铪锆氧化物HfZrO_x和掺杂铪氧化物中的一种或组合。

3.根据权利要求1或2所述的滤波器，其中，所述FEO层的材料被掺杂。

4.根据权利要求1或2所述的滤波器，其中，所述输出电压取自所述正电容器两端，使得所述滤波器是在通带中所述输出电压大于所述输入电压并且功率滚降大于20dB/decade的无源低通滤波器。

5.根据权利要求1或2所述的滤波器，其中，所述输出电压取自所述电阻器两端，使得所述滤波器是在通带中所述输出电压大于所述输入电压并且功率滚降大于20dB/decade的无源高通滤波器。

6.根据权利要求1或2所述的滤波器，其中，电路是谐振电路，其中，所述输出电压取自所述正电容器和所述负电容器两端，并且其中，在谐振频带中，所述电路是所述正电容器和所述负电容器两端的所述输出电压大于所述电路两端施加的所述输入电压的无源滤波器。

7.根据权利要求1或2所述的滤波器，其中，所述电路是形成在基板上的集成电路。

8.根据权利要求7所述的滤波器，其中，所述电路包括：

介电氧化物层，该介电氧化物层夹在第一金属层和第二金属层之间，其中，所述第一金属层延伸超过介电层，并且其中，所述第一金属层的延伸部分被构图；以及

铁电层，该铁电层夹在所述第二金属层和第三金属层之间。

9.根据权利要求8所述的滤波器，其中，所述第一金属层布置在所述基板上。

10.根据权利要求1或2所述的滤波器，其中，所述电阻器能够由在三极管区域中操作的晶体管形成。

11.一种制造滤波器的方法，该滤波器包括电路，该电路包括串联连接以接受相同的电流的电阻器、正电容器和负电容器，该方法包括以下步骤：

提供基板；

在所述基板上形成第一金属层；

在所述第一金属层上沉积介电层；

在所述介电层上形成第二金属层；

在所述第二金属层上沉积铁电氧化物层；

在所述铁电氧化物层上形成第三金属层；

蚀刻掉所述介电层的一部分以形成所述第一金属层的延伸超过所述介电层的部分；以及

对所述第一金属层的延伸部分进行构图；

其中，由夹在所述第二金属层和所述第三金属层之间的所述铁电氧化物层形成所述负电容器；

其中，由夹在所述第一金属层和所述第二金属层之间的所述介电层形成所述正电容器；并且

其中，由所述第一金属层的经构图的延伸部分形成所述电阻器。