[發明專利]可調反射腔的射頻壓電諧振器及制備方法

在審

• 申請號: 202010834602.2
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN112134539A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 高安明;劉偉;姜偉
• 申請（專利權）人: 合肥先微企業管理咨詢合伙企業（有限合伙）;合肥爾微企業管理咨詢合伙企業（有限合伙）
• 主分類號: H03H3/02
• 分類號: H03H3/02;H03H3/04;H03H9/02;H03H9/13;H03H9/205
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種可調反射腔的射頻壓電諧振器及制備方法，包括：諧振器襯底1、犧牲層2、磨平防刻蝕材料5、諧振器平板底電極6、諧振器壓電材料7、諧振器交叉上電極8、壓電層刻蝕窗口9及空氣反射腔10；所述諧振器襯底1能夠支撐可調反射腔的射頻壓電諧振器；所述犧牲層2形成于諧振器襯底1之上；所述磨平防刻蝕材料5形成于犧牲層2之中；所述諧振器底電極6采用平板結構；所述諧振器上電極8采用交叉結構；所述諧振器底電極6能夠交叉諧振器上電極8形成電場；所述諧振器壓電材料7采用壓電薄膜材料；所述壓電層刻蝕窗口9包括：犧牲層入口單元；本發明具有單片集成多頻率優點，克服了傳統體聲波薄膜諧振器的單片單頻率的不足。

技術領域

本發明涉及無線通信領域，具體地，涉及一種可調反射腔的射頻壓電諧振器及制備方法，尤其涉及一種具有可調頻、可調反射腔性能的射頻壓電諧振器結構。

背景技術

隨著5G通信的快速發展，各種通信系統(如手機、平板、自動駕駛、微型基站等)對射頻壓電濾波器的性能要求越來越高，尤其是對高頻率、高品質因數、單片集成多頻率濾波器的需求。而壓電諧振器作為構成壓電濾波器的核心單元，它的性能將會直接影響濾波器的性能。現有技術中亟需一種具有可調頻、可調反射腔性能的射頻壓電諧振器結構。現有技術的不足之處是：對比專利中的諧振器不能靈活放置壓電刻蝕窗口，會導致最終形成的器件結構不穩定。

專利文獻CN110572135A公開了一種基于極低聲阻部件的高頻聲波諧振器及其制備方法，高頻聲波諧振器的制備方法包括如下步驟：1、制備極低聲阻部件；2、于所述極低聲阻部件的上表面上形成壓電膜；3、于所述壓電膜的上表面形成圖案化上電極。該專利在結構的穩定性上仍然有待提升的空間。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種可調反射腔的射頻壓電諧振器及制備方法。

根據本發明提供的一種可調反射腔的射頻壓電諧振器，包括：諧振器襯底1、犧牲層2、磨平防刻蝕材料5、諧振器平板底電極6、諧振器壓電材料7、諧振器交叉上電極8、壓電層刻蝕窗口9及空氣反射腔10；所述諧振器襯底1能夠支撐可調反射腔的射頻壓電諧振器；所述犧牲層2形成于諧振器襯底1之上；為空氣反射腔的形成而預先生成的可移除層，它的深度即為最后形成的空氣反射腔的深度。所述磨平防刻蝕材料5形成于犧牲層2之中，通常采用不與濕法刻蝕反應且較易被拋光打磨的材料；磨平防刻蝕材料5是為了阻擋最后的刻蝕過程向左右方向進行，從而形成具有特定形狀的空氣反射腔。總結起來，犧牲層2和磨平防刻蝕材料5分別決定了空氣反射腔的深度和形狀，它們是空氣反射腔的決定性結構。所述諧振器底電極6采用平板結構；所述諧振器上電極8采用交叉結構；所述諧振器底電極6能夠交叉諧振器上電極8形成電場，從而在壓電材料7中激發出聲波；所述諧振器壓電材料7采用壓電薄膜材料，諸如氮化鋁、鈮酸鋰、氧化鋅等，厚度為幾百納米到幾微米之間；所述壓電層刻蝕窗口9包括：犧牲層入口單元；所述犧牲層入口單元能夠為濕法刻蝕所需的刻蝕氣體或液體提供進入犧牲層的入口；所述空氣反射腔10能夠將厚度方向的聲波反射回諧振器平板底電極6、諧振器壓電材料7之中。

優選地，所述諧振器襯底1能夠阻擋垂直方向上的濕法刻蝕；所述諧振器襯底1的電阻高于設定閾值；以減少聲波能量泄露；所述諧振器襯底1采用任一種或者任多種材料的組合：-高阻硅；-單晶硅；所述諧振器襯底1的厚度為幾百微米左右。

優選地，所述犧牲層2包括：犧牲層材料構件；所述犧牲層材料構件能夠被濕法刻蝕除去；它的深度根據需求而定，可為幾百納米到幾個微米之間。

優選地，所述諧振器平板底電極6采用以下任一種材料：-鉬薄膜材料；-釕薄膜材料；-鉑金薄膜材料。