[发明专利]薄膜体声波谐振器和滤波器

说明书

本发明公开了一种薄膜体声波谐振器和薄膜体声波滤波器。本发明薄膜体声波谐振器包括硅衬底、支撑层、第一底电极层、温飘层和三明治压电堆结构，所述支撑层层叠结合在所述衬底的开设有所述凹槽的所述表面上，并由所述支撑层和凹槽围合成封闭的空腔，所述第一底电极层层叠结合在所述支撑层的背离所述衬底的表面上，所述温飘层叠结合在所述第一底电极的背离所述支撑层的表面上，所述三明治压电堆结构层叠在所述温飘层的背离所述第一底电极层的表面上。所述薄膜体声波滤波器包括所述薄膜体声波谐振器。本发明薄膜体声波滤波器和谐振器耗低、温度系数小、温飘低、功率承受力高、工作频率高、机电耦合系数高、兼容性好，而且具有很好的Q值。

技术领域

本发明属于微电子技术领域，具体涉及一种薄膜体声波谐振器和滤波器。

背景技术

在无线电通讯技术高速发展的今天，传统的单频段单制式设备已经远远不能满足通讯系统多样化的要求。新的智能手机和个人便携电脑不在仅仅提供基本的语音通讯功能，而且大量兼容了数码摄像、MP3、GPS、Bluetooth、WiFi等数据接口，向多功能通讯终端方向转变。同时随着5G技术的发展，通讯系统越来越趋向多频段化，呈现了WCDMA、GSM、CDMA等多种形式并存的形式，这就要求通讯终端能够接受各个频段以满足不同的通讯服务商和不同地区的要求。在这种背景下，要求个人通讯终端使用的RF前端滤波器可以实现多频段、多制式的通讯技术要求，同时要求RF前端滤波器集成度更高、更加小巧。

目前主要使用的RF滤波器解决方案主要有陶瓷滤波器、声表面波(SAW)滤波器，陶瓷滤波器制作较为简便、电学性能优良，插入损耗低并且功率承受力高，但是由于介质相对介电常数较低，陶瓷滤波器体积较大，通常在毫米级，大大阻碍了其在RF系统中的实用性。SAW滤波器尺寸缩小到了几百微米，但是因为叉指结构的局限性，缺点是温飘较大、插入损耗较高、功率容量低，SAW叉指的形状也决定了谐振器的谐振频率，不容易实现高频率滤波。上述两种滤波器解决方案都不能与半导体工艺兼容，都无集成的潜力，无法满足RF射频前端模块高度集成的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的所述不足，提供一种薄膜体声波谐振器和含有薄膜体声波谐振器的滤波器，以解决现有滤波器存在的温飘较大、损耗高、功率容量低和兼容不理想等技术问题。

为了实现所述发明目的，本发明一方面，提供了一种薄膜体声波谐振器，其特征在于，包括：

衬底，至少具有一表面，且在所述一表面的中部上开设有向所述衬底内部方向凹陷形成的凹槽；

支撑层，所述支撑层层叠结合在所述衬底的开设有所述凹槽的所述表面上，并由所述支撑层和凹槽围合成封闭的空腔；

第一底电极层，所述第一底电极层层叠结合在所述支撑层的背离所述衬底的表面上；

温飘层，所述温飘层叠结合在所述第一底电极的背离所述支撑层的表面上；

三明治压电堆结构，所述三明治压电堆结构层叠在所述温飘层的背离所述第一底电极层的表面上，所述三明治压电堆结构是由顶电极层、压电层和第二底电极层依次层叠形成，且所述第二底电极层与所述温飘层层叠结合。

本发明又一方面，提供了一种薄膜体声波滤波器。所述薄膜体声波滤波器包含有本发明薄膜体声波谐振器。

与现有技术相比，本发明薄膜体声波谐振器通过在三明治压电堆结构与支撑层之间增设温飘层，而且该温飘层与其他层结构发挥协同作用，赋予所述薄膜体声波谐振器损耗低、温度系数小、温飘低、功率承受力高、工作频率高、机电耦合系数高、兼容性好，而且具有很好的Q值。

本发明薄膜体声波滤波器由于含有本发明薄膜体声波谐振器，因此，所述薄膜体声波滤波器损耗低、温度系数小、温飘低、功率承受力高、工作频率高、机电耦合系数高、兼容性好，而且具有很好的Q值。

附图说明