[发明专利]具有声学干涉阵列的体声波谐振器及组、滤波器及电子设备

说明书

本发明公开了一种体声波谐振器，包括：基底；声学镜；底电极；顶电极；压电层，设置在底电极与顶电极之间，其中：顶电极、压电层、底电极和声学镜在谐振器的厚度方向上的重叠区域构成谐振器的有效区域；所述谐振器在有效区域的边缘设置有声学不匹配结构；且所述谐振器的顶面设置有声学干涉阵列，所述声学干涉阵列包括覆盖有效区域的中心阵列，和覆盖声学不匹配结构的至少一部分的周边阵列。本发明还公开了一种体声波谐振器组，一种具有该谐振器或谐振器组的滤波器及具有上述谐振器或上述谐振器组或上述滤波器的电子设备。

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种体声波谐振器、一种体声波谐振器组、一种滤波器，以及一种电子设备。

背景技术

电子器件作为电子设备的基本元素，已经被广泛应用，其应用范围包括移动电话、汽车、家电设备等。此外，未来即将改变世界的人工智能、物联网、5G通讯等技术仍然需要依靠电子器件作为基础。

薄膜体声波谐振器(Film Bulk Acoustic Resonator，简称FBAR，又称为体声波谐振器，也称BAW)作为压电器件的重要成员正在通信领域发挥着重要作用，特别是FBAR滤波器在射频滤波器领域市场占有份额越来越大，FBAR具有尺寸小、谐振频率高、品质因数高、功率容量大、滚降效应好等优良特性，其滤波器正在逐步取代传统的声表面波(SAW)滤波器和陶瓷滤波器，在无线通信射频领域发挥巨大作用，其高灵敏度的优势也能应用到生物、物理、医学等传感领域。

薄膜体声波谐振器的结构主体为由电极-压电薄膜-电极组成的“三明治”结构，即两层金属电极层之间夹一层压电材料。通过在两电极间输入正弦信号，FBAR利用逆压电效应将输入电信号转换为机械谐振，并且再利用压电效应将机械谐振转换为电信号输出。

随着5G滤波器的性能要求越来越高，体声波谐振器的Q值需要不断提高以满足这一发展需要。

发明内容

为缓解或解决现有技术中的上述问题的至少一个方面，提出本发明。

根据本发明的实施例的一个方面，提出了一种体声波谐振器，包括：

基底；

声学镜；

底电极；

顶电极；

压电层，设置在底电极与顶电极之间，

其中：

顶电极、压电层、底电极和声学镜在谐振器的厚度方向上的重叠区域构成谐振器的有效区域；

所述谐振器在有效区域的边缘设置有声学不匹配结构；且

所述谐振器的顶面设置有声学干涉阵列，所述声学干涉阵列包括覆盖有效区域的中心阵列，和覆盖声学不匹配结构的至少一部分的周边阵列。

本发明的实施例还涉及一种体声波谐振器组，包括至少两个上述的体声波谐振器，其中：

相邻两个体声波谐振器的相对的侧边之间设置有谐振器间阵列，所述谐振器间阵列为由凸起和/或凹陷形成的阵列。

本发明的实施例还涉及一种滤波器，包括上述的体声波谐振器或谐振器组。

本发明的实施例也涉及一种电子设备，包括上述的滤波器或者上述的谐振器或谐振器组。

附图说明

以下描述与附图可以更好地帮助理解本发明所公布的各种实施例中的这些和其他特点、优点，图中相同的附图标记始终表示相同的部件，其中：

图1A为根据本发明的一个示例性实施例的体声波谐振器的示意性俯视图；

图1B为示例性示出设置在图1A的体声波谐振器周围的外围声学干涉阵列的示意性俯视图；