[發明專利]壓電層帶凹陷結構的體聲波諧振器、濾波器及電子設備

在審

• 申請號: 201910157916.0
• 申請日: 2019-03-02
• 公開（公告）號: CN111010100A
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 龐慰;張孟倫;楊清瑞
• 申請（專利權）人: 天津大學;諾思（天津）微系統有限責任公司
• 主分類號: H03H3/02
• 分類號: H03H3/02;H03H9/02;H03H9/17;H03H9/54
• 代理公司: 北京金誠同達律師事務所 11651
• 代理人: 湯雄軍

1.一種體聲波諧振器，包括：

基底；

聲學鏡；

底電極，設置在基底上方；

頂電極，具有電極連接部；和

壓電層，設置在底電極上方以及底電極與頂電極之間，

其中：

所述聲學鏡、底電極、壓電層和頂電極在諧振器厚度方向上的重疊區域構成諧振器的有效區域；

所述壓電層設置有凹陷結構，所述凹陷結構具有內緣與外緣，且在垂直投影中，所述凹陷結構的內緣與所述頂電極的邊緣重合或者在所述頂電極的邊緣的外側。

2.根據權利要求1所述的諧振器，其中：

在垂直投影中，所述凹陷結構的內緣與所述聲學鏡的邊緣重合；或者

在垂直投影中，所述聲學鏡的邊緣位于所述凹陷結構之內,或者所述凹陷結構的外緣與所述聲學鏡的邊緣重合；或者

在垂直投影中，所述凹陷結構位于所述聲學鏡的邊緣與所述頂電極的邊緣之間，或者所述凹陷結構的內緣與所述頂電極的邊緣重合。

3.根據權利要求2所述的諧振器，其中：

在垂直投影中，所述凹陷結構的內緣與所述頂電極邊緣之間的徑向距離X不大于10μm。

4.根據權利要求3所述的諧振器，其中：

在垂直投影中，所述凹陷結構的內緣與所述頂電極邊緣之間的徑向距離X為：0μm≤X≤1μm，或者3μm≤X≤4μm,或者6μm≤X≤8μm。

5.根據權利要求1所述的諧振器，其中：

所述凹陷結構內填充有填充材料。

6.根據權利要求5所述的諧振器，其中：

所述填充材料選自如下材料：單晶硅，多晶硅，二氧化硅，氮化硅，碳化硅，摻雜氮化鋁及金屬氧化物。

7.根據權利要求1所述的諧振器，其中：

所述凹陷結構設置在壓電層的上側，或下側，或上下側之間，或者在諧振器的厚度方向上貫穿壓電層。

8.根據權利要求1所述的諧振器，其中：

所述凹陷結構包括一個凹陷。

9.根據權利要求8所述的諧振器，其中：

所述凹陷為階梯凹陷。

10.根據權利要求1所述的諧振器，其中：

所述凹陷結構具有至少兩個凹陷。

11.根據權利要求10所述的諧振器，其中：

所述至少兩個凹陷在徑向方向上彼此間隔開。

12.根據權利要求1所述的諧振器，其中：

在垂直投影中，所述凹陷結構的外緣位于所述底電極的邊緣內側。

13.根據權利要求1所述的諧振器，其中：

在垂直投影中，所述凹陷結構的外緣位于所述聲學鏡的邊緣內側。

14.根據權利要求1所述的諧振器，其中：

所述電極連接部形成有橋部；且

所述凹陷結構為環形凹陷結構。

15.根據權利要求1所述的諧振器，其中：

凹陷結構的寬度的取值范圍為0.5μm-4μm，或者為并聯諧振頻率處S1模式蘭姆波波長的四分之一或其奇數倍；且

凹陷結構的深度范圍為0.02μm-0.5μm，或為所在壓電層厚度的5％-100％。

16.根據權利要求15所述的諧振器，其中：

凹陷結構的深度范圍為所在壓電層厚度的10％-40％。

17.一種濾波器，包括根據權利要求1-16中任一項所述的體聲波諧振器。

18.一種電子設備，包括根據權利要求17所述的濾波器或者根據權利要求1-16中任一項所述的諧振器。