[发明专利]体声波滤波器的氮化铝掺杂剂方案

说明书

公开了一种声波谐振器，其包括由掺杂有铍(Be)、锶(Sr)和钠(Na)中的一种或多种的氮化铝(AlN)形成的基板材料，以增强声波谐振器的性能。

技术领域

本公开的实施例涉及可用作声波设备中的基板的压电材料以及包含这种声波设备的声波滤波器。

背景技术

声波滤波器可以过滤射频信号。声波滤波器可以包含布置成对射频信号进行滤波的多个谐振器。谐振器可以布置成梯形电路。示例声波滤波器包含表面声波(SAW)滤波器、体声波(BAW)滤波器和兰姆(Lamb)波谐振器滤波器。膜体声谐振器(FBAR)滤波器是BAW滤波器的示例。固定安装的谐振器(SMR)滤波器是BAW滤波器的另一个示例。

声波滤波器可以在射频电子系统中实现。例如，移动电话的射频前端中的滤波器可以包含声波滤波器。两个声波滤波器可以布置成双工器。

发明内容

根据一方面，提供了一种声波谐振器，该声波谐振器包括由参杂有铍(Be)、镁(Mg)、锌(Zn)、钙(Ca)、锶(Sr)、锂(Li)和钠(Na)中的一种或多种的氮化铝(AlN)形成的压电材料，以增强声波谐振器的性能。

在一些实施例中，Be、Mg、Zn、Ca、Sr、Li和Na中的一种或多种与Si和Ge中的至少一种电荷平衡，并且该材料具有以下化学式之一：Al_1-2xCa_xSi_xN(0x1)、Al_1-2xCa_xGe_xN(0x1)、Al_1-2xSr_xSi_xN(0x1)、Al_1-2xSr_xGe_xN(0x1)、Al_1-2xBe_xSi_xN(0x1)、Al_1-2xBe_xGe_xN(0x1)、Al_1-2xMg_xSi_xN(0x1)、Al_1-2xMg_xGe_xN(0x1)、Al_1-2xZn_xSi_xN(0x1)、Al_1-2xZn_xGe_xN(0x1)、Al_1-3xLi_xSi_2xN(0x1)、Al_1-3xLi_xGe_2xN(0x1)、Al_1-3xNa_xSi_2xN(0x1)、或Al_1-3xNa_xGe_2xN(0x1)。

在一些实施例中，Si和Ge中的至少一个在掺杂的AlN的晶体结构内占据Al位点。

在一些实施例中，AlN被掺杂有表现纤锌矿或扭曲纤锌矿晶体结构的化合物。

在一些实施例中，AlN被掺杂有CaAlSiN₃。

在一些实施例中，掺杂的AlN具有化学式Al_1-2xCa_xSi_xN。

根据另一方面，提供了包含声波谐振器的声波滤波器，该声波谐振器包括由掺杂有铍(Be)、镁(Mg)、锌(Zn)、钙(Ca)、锶(Sr)、锂(Li)和钠(Na)中的一种或多种的氮化铝(AlN)形成的压电材料，以增强声波谐振器的性能。

在一些实施例中，声波滤波器包括包含掺杂的AlN的体声波(BAW)谐振器。

在一些实施例中，BAW谐振器是膜体声波谐振器、兰姆波谐振器或表面安装谐振器之一。