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CN113452340A
【 中文摘要 】本发明公开了一种体声波谐振器及改进其聚能结构的方法,该体声波谐振器包括衬底、底电极层、压电层、顶电极层及聚能框架结构;所述聚能框架结构根据等效声阻抗要求可调,所述聚能框架结构根据等效阻抗要求调整时,包括:根据等效声阻抗要求选择聚能框架结构的材料;根据选定的材料调整聚能框架结构各部分的长度。本发明实现了聚能结构长度和材料的灵活选择,便于谐振器整体结构调整。同时可以在满足声阻抗失配的条件下,优选合适的框架结构,实现多种寄生模态声波的反射,达到提高谐振器品质因数的目的。
【 英文摘要 】The bulk acoustic wave resonator comprises a substrate, a bottom electrode layer, a piezoelectric layer, a top electrode layer and a energy gathering framework structure. The energy-gathering framework structure is adjustable according to an equivalent acoustic impedance requirement, and when the energy-gathering framework structure is adjusted according to an equivalent impedance requirement, materials of the energy-gathering framework structure are selected according to equivalent acoustic impedance requirements. The lengths of the portions of the energy-collecting frame structure are adjusted according to the selected material. To the invention, the length of the energy gathering structure and the material can be flexibly selected, and the overall structure of the resonator is convenient to adjust. , Under the condition that the acoustic impedance mismatch is met, a suitable frame structure is preferable, reflection of various parasitic mode sound waves is realized, and the purpose of improving the quality factor of the resonator is achieved.
技术功效句 | 实现聚能结构长度和材料的灵活选择; 利用牺牲材料的良好刻蚀性及化学抛光性; 方便进一步生长支撑层; 实现多种寄生模态声波的反射; 1、本发明提供的体声波谐振器; 2、本发明提供的体声波谐振器; 优选合适的框架结构; 达到有效提高谐振器品质因数的目的; 便于谐振器整体结构调整 |
技术功效短语 | 灵活选择; 良好刻蚀性; 实现长度选择; 方便生长支撑层; 实现模态声波反射; 提供体声波谐振器; 合适框架结构; 提高品质因数; 调整 |
技术功效1级 | 灵活性; 刻蚀性; 选择; 便利性; 反射; 振器; 适应性; 因数; 调节 |
技术功效2级 | 灵活性提高; 刻蚀性提高; 选择; 便利性提高; 反射; 振器; 适应性提高; 因数提高; 调节 |
技术功效3级 | 选择灵活性提高; 刻蚀性提高; 实现长度选择; 生长支撑层便利性提高; 实现模态声波反射; 提供体声波谐振器; 框架结构适应性提高; 品质因数提高; 调节 |
技术功效TRIZ参数 | 35-适应性、通用性;33-操作流程的方便性; |
主分类号 |
2021-06-25
申请日
CN202110710950.3(当前专利)
申请号
2021-09-28
首次公开日
CN113452340A(当前专利)
首次公开号
2023-08-15
授权公告日
CN113452340B
授权公告号
2041-06-25
预估到期日
计算因素
同族专利公开号 | |
扩展同族公开号 | |
DocDB公开号 |
1 | CN113452340B一种体声波谐振器及改进其聚能结构的方法 |
|
代理机构 | 天津市君砚知识产权代理有限公司 12239 |
代理人 | 刘雅爽 |
申请语言 | 汉语 |
1.一种体声波谐振器,其特征在于,由下至上依次包括衬底、底电极层、压电层、顶电极层及聚能框架结构;所述聚能框架结构根据等效声阻抗要求可调;所述聚能框架结构包括主要谐振区域Ⅰ、框架区域Ⅱ和中间区域Ⅲ、外部区域Ⅳ;所述框架区域Ⅱ和中间区域Ⅲ的长度和材质,根据聚能框架结构的等效声阻抗要求可调。
2.根据权利要求1所述的体声波谐振器,其特征在于,所述衬底上刻蚀有空腔或布拉格反射镜。
3.根据权利要求2所述的体声波谐振器,其特征在于,所述空腔中填充牺牲材料,所述牺牲材料包括SiO2、磷硅玻璃、非晶硅、金属材料或有机聚合物。
4.根据权利要求1所述的体声波谐振器,其特征在于,所述聚能框架的材质包括金属、合金或介电材料。
5.根据权利要求1所述的体声波谐振器,其特征在于,所述衬底上设有支撑层。
6.根据权利要求1所述的体声波谐振器,其特征在于,所述支撑层为介质薄膜,用于提供电极之间的电气隔离,所述支撑层的材料为硬质化合物或高硬度金属;所述硬质化合物包括Si3N4、AlN、Al2O3、SiC或SiO2;所述高硬度金属包括W或Mo。
7.根据权利要求1所述的体声波谐振器,其特征在于,所述顶电极层的水平面积小于底电极层的水平面积,且顶电极形状不规则、对边不平行。
8.一种改进体声波谐振器聚能结构的方法,应用于上述权利要求1‑7中任意一项所述的体声波谐振器,其特征在于,所述聚能框架结构根据等效阻抗要求调整时,包括:根据等效声阻抗要求选择聚能框架结构的材料;根据选定的材料调整聚能框架结构各部分的长度。
9.根据权利要求7所述的改进体声波谐振器聚能结构的方法,其特征在于,所述聚能框架结构的材料至少包括两种,两种材料密度不同。
10.根据权利要求8所述的改进体声波谐振器聚能结构的方法,其特征在于,根据选定的材料调整聚能框架结构的长度时,包括:根据选定材料的密度按照如下公式调整聚能框架结构各部分的长度,所述各部分包括主要谐振区域Ⅰ、框架区域Ⅱ和中间区域Ⅲ、外部区域Ⅳ;其中:L1和L2分别为框架区域Ⅱ和区域Ⅲ的长度,υ2是某种寄生模态的声速,Z4是区域Ⅳ的特征声阻抗;ρ2为框架区域Ⅱ的材料密度、ρ3为框架区域Ⅲ的材料密度。
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