[发明专利]基于非共面不重合叉指电极的声波谐振器

说明书

本发明公开了一种基于非共面不重合叉指电极的声波谐振器，包括压电薄板、第一叉指电极和第二叉指电极，所述第一叉指电极设置在所述压电薄板的正面上，所述第一叉指电极的数量至少为一个；所述第二叉指电极设置在与所述压电薄板正面相对的背面上，所述第二叉指电极的数量至少为一个；且所述第一叉指电极和第二叉指电极在所述压电薄板厚度方向的投影互不重叠。本发明提出的基于非共面叉指电极结构的新型声波谐振器，与传统结构器件相比，相同指宽条件下器件波长缩减了一倍，基于本发明有望开发出全新的超高频声波器件；在一些实施例中如果选择合适的压电薄膜切向，也可以获得机电耦合系数大于20％的器件，从而支持大带宽滤波器开发。

技术领域

本发明涉及滤波器的技术领域，具体涉及一种基于非共面不重合叉指电极的声波谐振器。

背景技术

随着无线通信技术的发展，射频前端系统对现有声波滤波器的发展提出了更高的技术要求；然而目前无论是SAW滤波器、FBAR滤波器或新兴的XBAR滤波器在面对高指标要求时都存在一些不足；传统的SAW滤波器采用共面叉指电极结构，要实现高于10GHz以上的工作频率，叉指电极宽度需要降低到100nm以下，过小的指宽使得器件Q值降低，功率容量下降，难以满足声波滤波器低插损、大功率容量需求，且传统SAW滤波器机电耦合系数不高，不易满足高频滤波器的高带宽要求。对于FBAR滤波器，要实现10GHz以上的谐振频率，则器件核心结构层厚度需要降至300nm以下，工艺实现难度大，同时对于基于AlN或掺杂AlN的FBAR滤波器来说，当薄膜厚度很薄情况下，压电薄板内部缺陷增加，将引起器件Q值下降，同时基于AlN或掺杂AlN的FBAR器件所能支持的相对带宽小于10％,难以满足宽带应用要求。对于XBAR滤波器，要实现高频率，压电薄板厚度亦需要非常薄，同时现有XBAR器件通常基于高次谐波工作，在低频段存在其它谐波，基于现有XBAR器件开发的滤波器在低频段将存在一些通带，这将影响最终的滤波效果。总体来看，基于现有的SAW、FBAR和XBAR技术，难以开发出能够满足超高频(大于10GHz),高带宽(大于10％),高功率容量(大于30dBm)的滤波器。

发明内容

基于现有技术的不足，本发明旨在提出一种基于非共面不重合叉指电极的声波谐振器。

具体内容如下：一种基于非共面不重合叉指电极的声波谐振器，包括：

压电薄板；

第一叉指电极，所述第一叉指电极设置在所述压电薄板的正面上，所述第一叉指电极的数量至少为一个；

第二叉指电极，所述第二叉指电极设置在与所述压电薄板正面相对的背面上，所述第二叉指电极的数量至少为一个；且所述第一叉指电极和第二叉指电极在所述压电薄板厚度方向的投影互不重叠。

作为本发明的进一步改进，所述压电薄板的正面设有至少一个第一金属反射栅。

作为本发明的进一步改进，所述压电薄板的背面设有至少一个第二金属反射栅。

作为本发明的进一步改进，所述第一叉指电极的最小指宽为100nm-1000nm，厚度为20nm-500nm；所述第二叉指电极的最小指宽为100nm-1000nm，厚度为20nm-500nm。

作为本发明的进一步改进，所述压电薄板的厚度为100nm-2000nm。

作为本发明的进一步改进，所述第一叉指电极的指端设有与其分离的第一假指，所述第二叉指电极的指端也设有与其分离的第二假指。

作为本发明的进一步改进，所述压电薄板的正面或者背面设有温度补偿层。

作为本发明的进一步改进，所述压电薄板上还设有电气结构，所述电气结构包括分别设置在所述压电薄板正面和背面上的第一电极和第二电极，且第一电极和第二电极电性连接。