一种声表面波谐振器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115940868A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211613870.7(22)申请日2022.12.15(71)申请人中国科学院上海微系统与信息技术研究所地址200050上海市长宁区长宁路865号(72)发明人欧欣孙米静张师斌张丽萍郑鹏程(74)专利代理机构上海光华专利事务所(普通合伙)31219专利代理师余明伟(51)Int.Cl.H03H9/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称一种声表面波谐振器(57)摘要本发明提供一种声表面波谐振器，通过在衬底与压电薄膜之间引入由n层参数渐变的介质层构成的渐变复合层，使得高阶杂散模式的能量能逐步向下传导，从而可有效抑制高阶杂散模式，以在实现温度补偿提升谐振器Q值的同时，还可避免对谐振器性能的影响。CN115940868ACN115940868A权利要求书1/1页1.一种声表面波谐振器，其特征在于，所述声表面波谐振器包括：衬底；渐变复合层，所述渐变复合层位于所述衬底上，所述渐变复合层为由n层参数渐变的介质层构成，所述参数的变化遵循自上而下呈m倍增加，其中1.02<m<2.1；压电薄膜，所述压电薄膜位于所述渐变复合层上；电极阵列，所述电极阵列位于所述压电薄膜上。2.根据权利要求1所述的声表面波谐振器，其特征在于：所述参数包括密度、电阻率及介电常数中的一种或组合。3.根据权利要求1所述的声表面波谐振器，其特征在于：所述渐变复合层的材料包括氧化硅、氧化铪、氮化硅、氧化铝、氮化铝、氮化硼及氮化镓中的一种或组合。4.根据权利要求1所述的声表面波谐振器，其特征在于：n的取值范围为2≤n≤10。5.根据权利要求1所述的声表面波谐振器，其特征在于：所述渐变复合层的厚度与声表面波谐振器的波长的比值范围为0.1～0.85。6.根据权利要求1所述的声表面波谐振器，其特征在于：所述压电薄膜的材料为LiNbO3或LiTaO3；所述压电薄膜的厚度范围为150nm～1.5μm。7.根据利要求1所述的声表面波谐振器，其特征在于：所述压电薄膜的晶体切型为X切，对应的欧拉角为(90°,90°,γ)，其中150°<γ<180°或20°<γ<60°；或旋转Y切，对应的欧拉角为(0,β,0)，其中β的范围为30°到90°；或Z切，对应欧拉角为(α,0,0)，其中α为任意角度。8.根据权利要求1所述的声表面波谐振器，其特征在于：所述衬底包括Si衬底、石英衬底及蓝宝石衬底中的一种。9.根据权利要求1所述的声表面波谐振器，其特征在于：所述电极阵列中电极的材料包括铝、钨、铬、钛、铜、银及金中的一种或组合。10.根据权利要求1所述的声表面波谐振器，其特征在于：所述声表面波谐振器包括应用于声表面波滤波器、双工器、多工器中的声表面波谐振器。2CN115940868A说明书1/5页一种声表面波谐振器技术领域[0001]本发明属于微电子器件技术领域，涉及一种声表面波谐振器。背景技术[0002]随着材料制备工艺的进步，基于压电薄膜‑支撑衬底结构的声表面波(SurfaceAcousticWave，SAW)谐振器能够利用压电薄板中具有较高声速和较大机电耦合系数的板波模式，可制备高频大带宽的声学滤波器，因此受到了广泛关注。[0003]在现有技术中，常在压电薄膜与高声速支撑衬底之间设置SiO2等介质层用于温度补偿，以进一步提升谐振器Q值，但介质层的引入会由于寄生表面传导(PSC)效应而引起额外的射频损耗，同时会抑制高阶杂散模式能量向下传导，导致高阶杂散模式过强，影响谐振器性能。发明内容[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种声表面波谐振器，用于解决现有技术中声表面波谐振器因介质层的引入影响谐振器性能的问题。[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种声表面波谐振器，所述声表面波谐振器包括：[0006]衬底；[0007]渐变复合层，所述渐变复合层位于所述衬底上，所述渐变复合层为由n层参数渐变的介质层构成，所述参数的变化遵循自上而下呈m倍增加，其中1.02<m<2.1；[0008]压电薄膜，所述压电薄膜位于所述渐变复合层上；[0009]电极阵列，所述电极阵列位于所述压电薄膜上。[0010]可选地，所述参数包括密度、电阻率及介电常数中的一种或组合。[0011]可选地，所述渐变复合层的材料包括氧化硅、氧化铪、氮化硅、氧化铝、氮化铝、氮化硼及氮化镓中的一种或组合。[0012]可选地，n的取值范围为2≤n≤10。[0013]可选地，所述渐变复合层的厚度与声表面波谐振器的波长的比值范围为0.1～0.85。[0014]可选地，所述压电薄膜的材料为LiNbO3或LiTaO3；所述压电薄膜的厚度范围为150nm～1.