[發明專利]一種具有POI結構的蘭姆波諧振器

在審

• 申請號: 202011508678.2
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112702037A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 李紅浪;許欣;柯亞兵
• 申請（專利權）人: 廣東廣納芯科技有限公司
• 主分類號: H03H9/02
• 分類號: H03H9/02;H03H9/17
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 蔡悅

本發明提供了一種具有POI結構的蘭姆波諧振器。蘭姆波諧振器可包括：高聲速材料襯底；以及位于所述高聲速材料襯底上方的壓電層，所述壓電層的上表面和下表面上分別設置有第一和第二叉指換能器，其中所述第一和第二叉指換能器的叉指電極隔著所述壓電層在層疊方向上彼此相對，且具有相同的電極寬度、電極厚度、電極間距以及激發聲波波長λ，所述叉指電極均埋入所述壓電層，其中所述壓電層的材料為切角為θ的YX?LiNbO3，其中30°≤θ≤60°，并且所述壓電層的厚度t為0.3λ－0.6λ。

技術領域

本發明涉及手機射頻領域，更具體地，涉及一種具有POI結構的蘭姆波諧振器。

背景技術

5G手機濾波器的發展要求更低損耗、更高頻率和更大帶寬，這對現有的聲表面波(SAW)和體聲波(BAW)技術提出了嚴峻的挑戰，這些技術通常受到較雜散效應的限制。為了滿足這一需求，最近提出的蘭姆(Lamb)波結構，該結構主要采用板波模式，具有較高聲速，在sub-6GHz及毫米波的移動通信中表現出應用優勢。在蘭姆波諧振器中，主模式為蘭姆波，瑞利波等模式是雜散模式。雜散模式的存在會影響諧振器的性能，比如降低Q值(品質因數)。如何提高機電耦合系數、抑制雜散效應是蘭姆波諧振器面臨的關鍵難題之一。

發明內容

提供本發明內容以便以簡化形式介紹將在以下具體實施方式中進一步的描述一些概念。本發明內容并非旨在標識所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，也不旨在用于幫助確定所要求保護的主題的范圍。

為了解決上文問題，本發明旨在提供一種改進的具有POI結構的蘭姆波諧振器結構，其具有高機電耦合系數和雜散小的優勢。

根據本發明的一個方面，提供了一種具有POI結構的蘭姆波諧振器，所述蘭姆波諧振器包括：

高聲速材料襯底；以及

位于所述高聲速材料襯底上方的壓電層，所述壓電層的上表面和下表面上分別設置有第一和第二叉指換能器，其中所述第一和第二叉指換能器的叉指電極隔著所述壓電層在層疊方向上彼此相對，且具有相同的電極寬度、電極厚度、電極間距以及激發聲波波長λ，所述叉指電極均埋入所述壓電層，其中

所述壓電層的材料為切角為θ的YX-LiNbO₃，其中30°≤θ≤60°，并且所述壓電層的厚度t為0.3λ－0.6λ。

根據本發明的進一步實施例，所述切角θ和所述壓電層的厚度t的取值分別為以下組合中的一種：

θ＝30°、50°或60°，t＝0.6λ；

θ＝35°，t＝0.3λ－0.4λ或0.6λ；

40°≤θ≤45°，t＝0.3λ－0.6λ；以及

θ＝55°，t＝0.5λ－0.6λ。

根據本發明的進一步實施例，所述切角θ和所述壓電層的厚度t的取值分別為以下組合中的一種：

θ＝35°，t＝0.3λ－0.4λ；

θ＝50°，t＝0.6λ；

θ＝55°，t＝0.6λ；以及

θ＝60°，t＝0.6λ。

根據本發明的進一步實施例，所述高聲速材料為4H-SiC、3C-SiC或6H-SiC。

根據本發明的進一步實施例，所述蘭姆波諧振器進一步包括：設置在所述高聲速材料襯底和所述壓電層之間的低聲速材料介質層。

根據本發明的進一步實施例，所述低聲速材料為SiO₂，厚度為0.075λ－0.1λ。

根據本發明的進一步實施例，在所述壓電層的與所述高聲速材料襯底相對的另一側表面上鍍有一層介質層材料。