[发明专利]一种用于表面声波装置的可调谐表面声波叉指换能器结构

权利要求书

1.一种用于表面声波装置的可调谐表面声波叉指换能器结构，其中心频率由一个数模转换器来调谐和控制，其特征在于，包括：

一个数模转换器将数字信号转换为具有数值和极性的DC电压，向所述叉指换能器IDT结构提供DC偏压并调节所述叉指换能器IDT结构的所述中心频率；

一个具有支撑基板厚度的支撑基板；

一个在所述支撑基板上的第一压电层，具有第一压电层厚度；

多个正电极掺杂区嵌入所述第一压电层中，所述嵌入型正电极掺杂区是具有第一掺杂类型的压电半导体；

多个负电极掺杂区嵌入所述第一压电层中，所述嵌入型负电极掺杂区是具有第二掺杂类型的压电半导体，其中每个所述负电极掺杂区位于两个相邻的所述正电极掺杂区之间，正电极掺杂区和相邻负电极掺杂区之间的中心距离被控制为叉指间距b；

多个正电极手指，分别位于一个所述嵌入型正电极掺杂区之上，所述正电极手指连接到一个正电极垫；

多个负电极手指，分别位于一个所述嵌入型负电极掺杂区之上，所述负电极手指连接到一个负电极垫；

多个集成薄膜偏压电阻，每一个具有偏压电阻值，用于DC偏压和RF信号隔离；

其中，由所述数模转换器提供的DC偏压通过所述集成薄膜偏压电阻施加到所述叉指换能器，以控制和改变在所述嵌入型正电极掺杂区和嵌入型负电极掺杂区中所形成的耗尽区的尺寸，从而调节与每个所述正电极手指和负电极手指相关的负荷质量和金属化比率，以实现对所述叉指换能器中待激励或待接收的表面声波的中心频率的调谐，所述正电极垫和负电极垫连接到一个电信号源，用以在所述叉指换能器中激励表面声波，或连接到一个信号接收器用以接收来自所述叉指换能器的表面声波。

2.如权利要求1所述的用于表面声波装置的可调谐表面声波叉指换能器结构，其特征在于，所述嵌入型正电极掺杂区的所述第一掺杂类型与所述嵌入型负极掺杂区的所述第二掺杂类型相反，由所述数模转换器提供的所述DC偏压通过所述集成薄膜偏压电阻施加在所述正电极垫和所述负电极垫之间。

3.根据权利要求1所述的用于表面声波装置的可调谐表面声波叉指换能器结构，其特征在于，所述第一掺杂类型与所述第二掺杂类型相同，还包括一个底部电极层，夹在所述第一压电层和所述支撑基板之间，所述数模转换器提供的所述DC偏压通过所述集成薄膜偏压电阻施加在所述正负电极垫和所述底部电极层之间，所述底部电极层的材料选自以下一组材料：Ti，Al，W，Pt，Mo，Cr，Pd，Ta，Cu，Cr，Au，Ni，Ag，Ru，Ir，AlN，GaN，AlGaN，ZnO，GaAs，AlAs，AlGaAs及其组合。

4.根据权利要求1所述的用于表面声波装置的可调谐表面声波叉指换能器结构，其特征在于，还包括在所述嵌入型负电极掺杂区之上的一个重掺杂层，和在所述嵌入型正电极掺杂区之上的另一个重掺杂层，以减小接触电阻；

所述可调谐SAW IDT结构可选用如下三种结构：

所述可调谐SAW IDT结构是一种可调谐输入叉指换能器，用于接收RF信号和产生表面声波；

所述可调谐SAW IDT结构是一种可调谐输出叉指换能器，用于接收表面声波并转换成RF信号；

所述可调谐SAW IDT结构是一种用于表面声波的可调谐反射器。