[發(fā)明專利]內(nèi)置釋放孔結(jié)構(gòu)的諧振器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111031470.0
• 申請(qǐng)日: 2021-09-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113872561A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫成亮;羅天成;蔡耀;劉炎;鄒楊;高超;龍開(kāi)祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): H03H9/17
• 分類號(hào): H03H9/17;H03H9/02
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 肖明洲

本發(fā)明公開(kāi)了一種內(nèi)置釋放孔結(jié)構(gòu)的諧振器，具體指一種具有高品質(zhì)因數(shù)，帶有內(nèi)置釋放孔結(jié)構(gòu)的薄膜體聲波諧振器。該諧振器在壓電層表面分布有底電極和頂電極，在諧振器工作區(qū)域內(nèi)部有一個(gè)或多個(gè)釋放孔的存在。該諧振器可用濾波器、雙工器等的搭建。利用該諧振器搭建的濾波器、雙工器等不僅具有高品質(zhì)因數(shù)，而且能夠使得結(jié)構(gòu)布局更為緊湊，減小器件面積。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及諧振器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種內(nèi)置釋放孔結(jié)構(gòu)的諧振器。

背景技術(shù)

MEMS射頻器件在通信領(lǐng)域發(fā)揮著極其重要的作用。射頻前端器件(尤其是濾波器)必須滿足高頻率、集成化、微型化、低功耗、高性能、低成本等要求。其中，體聲波諧振器(Bulk Acoustic Wave Resonator)及其濾波器憑借其特有的優(yōu)勢(shì)，在主流市場(chǎng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。上述諧振器是組成射頻前端濾波器的核心組件。

薄膜體聲波器件的縱向工作區(qū)域包括襯底、空腔、底電極、壓電層和頂電極等。諧振器及濾波器的制備過(guò)程中需要對(duì)空腔中的犧牲層進(jìn)行釋放，采用的方法是在器件工作區(qū)域四周刻蝕釋放孔，再通過(guò)釋放孔來(lái)對(duì)犧牲層進(jìn)行釋放。這種釋放方法的優(yōu)點(diǎn)是釋放孔位于器件的工作區(qū)域之外，不會(huì)對(duì)器件的工作性能造成影響。但這種釋放結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)在于增大了器件整體的橫向尺寸，與集成化、微型化的需求相悖。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)背景技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種內(nèi)置釋放孔結(jié)構(gòu)的諧振器，用以優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)中釋放孔的排布方式，進(jìn)而解決傳統(tǒng)釋放結(jié)構(gòu)造成的器件尺寸過(guò)大的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種內(nèi)置釋放孔結(jié)構(gòu)的諧振器，其特征在于：包括壓電層和分布在壓電層表面的底電極、頂電極；在壓電層、底電極和頂電極中同時(shí)存在釋放孔結(jié)構(gòu)，所述釋放孔結(jié)構(gòu)位于底電極和頂電極的邊緣或中心區(qū)域；

所述壓電層的材料為氮化鋁、氧化鋅、鈮酸鋰、鉭酸鋰、PZT、鈮酸鋇鈉中的一種或多種組合。

作為優(yōu)選方案，所述底電極和頂電極的材料為鉬、鉑、金、銀、鋁、鎢、鈦、釕、銅和鉻中的一種或多種組合。

進(jìn)一步地，所述所述底電極和頂電極的形狀為圓形、橢圓形、任意多邊形、弧形、環(huán)形或螺旋形中的任一種。

更進(jìn)一步地，所述釋放孔結(jié)構(gòu)包含若干形狀相同或不相同的釋放孔；所述釋放孔的形狀為圓形、橢圓形、任意多邊形、弧形、環(huán)形或螺旋形中的任一種或多種的組合。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果如下：

本發(fā)明提供的一種內(nèi)置釋放孔結(jié)構(gòu)的諧振器，通過(guò)將釋放孔結(jié)構(gòu)置于器件有效工作區(qū)域之內(nèi)，可以節(jié)省有效工作區(qū)域之外的布局面積。并且由于釋放孔結(jié)構(gòu)在有效工作區(qū)域之內(nèi)，所以對(duì)器件性能也有影響，通過(guò)優(yōu)化釋放孔的形狀和數(shù)量可以提升器件性能。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中涉及的內(nèi)置釋放孔結(jié)構(gòu)的諧振器的主視圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中內(nèi)置釋放孔結(jié)構(gòu)的諧振器的俯視圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例2中內(nèi)置釋放孔結(jié)構(gòu)的諧振器的俯視圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例3中內(nèi)置釋放孔結(jié)構(gòu)的諧振器的俯視圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例3的阻抗曲線圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步清楚、完整地闡述。

圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例中內(nèi)置釋放孔結(jié)構(gòu)的諧振器的主視圖，結(jié)構(gòu)包括底電極11、壓電層12和頂電極13。

實(shí)施例1

如圖2所示，實(shí)施例1中內(nèi)置釋放孔結(jié)構(gòu)的諧振器的俯視圖，結(jié)構(gòu)包括頂電極13和釋放孔結(jié)構(gòu)14，釋放孔結(jié)構(gòu)為圓形，位于器件有效工作區(qū)域的中間部分。

實(shí)施例2