[發(fā)明專利]一種用于表面聲波裝置的可調諧表面聲波叉指換能器結構

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• 申請日: 2019-03-27
• 公開（公告）號: CN110034742A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設計）人: 石以瑄;邱星星;邱樹農;邱書涯;石恩地;石宇琦;韓露
• 申請（專利權）人: 石以瑄;邱星星;邱樹農;邱書涯;石恩地;石宇琦;韓露
• 主分類號: H03H9/02
• 分類號: H03H9/02
• 代理公司: 重慶信航知識產權代理有限公司 50218
• 代理人: 穆祥維

1.一種用于表面聲波裝置的可調諧表面聲波叉指換能器結構，其中心頻率由一個數(shù)模轉換器來調諧和控制，其特征在于，包括：

一個數(shù)模轉換器將數(shù)字信號轉換為具有數(shù)值和極性的DC電壓，向所述叉指換能器IDT結構提供DC偏壓并調節(jié)所述叉指換能器IDT結構的所述中心頻率；

一個具有支撐基板厚度的支撐基板；

一個在所述支撐基板上的第一壓電層，具有第一壓電層厚度；

多個正電極摻雜區(qū)嵌入所述第一壓電層中，所述嵌入型正電極摻雜區(qū)是具有第一摻雜類型的壓電半導體；

多個負電極摻雜區(qū)嵌入所述第一壓電層中，所述嵌入型負電極摻雜區(qū)是具有第二摻雜類型的壓電半導體，其中每個所述負電極摻雜區(qū)位于兩個相鄰的所述正電極摻雜區(qū)之間，正電極摻雜區(qū)和相鄰負電極摻雜區(qū)之間的中心距離被控制為叉指間距b；

多個正電極手指，分別位于一個所述嵌入型正電極摻雜區(qū)之上，所述正電極手指連接到一個正電極墊；

多個負電極手指，分別位于一個所述嵌入型負電極摻雜區(qū)之上，所述負電極手指連接到一個負電極墊；

多個集成薄膜偏壓電阻，每一個具有偏壓電阻值，用于DC偏壓和RF信號隔離；

其中，由所述數(shù)模轉換器提供的DC偏壓通過所述集成薄膜偏壓電阻施加到所述叉指換能器，以控制和改變在所述嵌入型正電極摻雜區(qū)和嵌入型負電極摻雜區(qū)中所形成的耗盡區(qū)的尺寸，從而調節(jié)與每個所述正電極手指和負電極手指相關的負荷質量和金屬化比率，以實現(xiàn)對所述叉指換能器中待激勵或待接收的表面聲波的中心頻率的調諧，所述正電極墊和負電極墊連接到一個電信號源，用以在所述叉指換能器中激勵表面聲波，或連接到一個信號接收器用以接收來自所述叉指換能器的表面聲波。

2.如權利要求1所述的用于表面聲波裝置的可調諧表面聲波叉指換能器結構，其特征在于，所述嵌入型正電極摻雜區(qū)的所述第一摻雜類型與所述嵌入型負極摻雜區(qū)的所述第二摻雜類型相反，由所述數(shù)模轉換器提供的所述DC偏壓通過所述集成薄膜偏壓電阻施加在所述正電極墊和所述負電極墊之間。

3.根據(jù)權利要求1所述的用于表面聲波裝置的可調諧表面聲波叉指換能器結構，其特征在于，所述第一摻雜類型與所述第二摻雜類型相同，還包括一個底部電極層，夾在所述第一壓電層和所述支撐基板之間，所述數(shù)模轉換器提供的所述DC偏壓通過所述集成薄膜偏壓電阻施加在所述正負電極墊和所述底部電極層之間，所述底部電極層的材料選自以下一組材料：Ti，Al，W，Pt，Mo，Cr，Pd，Ta，Cu，Cr，Au，Ni，Ag，Ru，Ir，AlN，GaN，AlGaN，ZnO，GaAs，AlAs，AlGaAs及其組合。

4.根據(jù)權利要求1所述的用于表面聲波裝置的可調諧表面聲波叉指換能器結構，其特征在于，還包括在所述嵌入型負電極摻雜區(qū)之上的一個重摻雜層，和在所述嵌入型正電極摻雜區(qū)之上的另一個重摻雜層，以減小接觸電阻；

所述可調諧SAW IDT結構可選用如下三種結構：

所述可調諧SAW IDT結構是一種可調諧輸入叉指換能器，用于接收RF信號和產生表面聲波；

所述可調諧SAW IDT結構是一種可調諧輸出叉指換能器，用于接收表面聲波并轉換成RF信號；

所述可調諧SAW IDT結構是一種用于表面聲波的可調諧反射器。