具有亚波长厚度的压电层的弹性波器件的制作方法

本申请要求在2016年10月20日递交的、名称为“elasticwavedevice”美国临时专利申请no.62/410,804的优先权，其公开内容通过引用而合并于此。本申请要求在2016年11月17日递交的、名称为“elasticwavedevice”的美国临时专利申请no.62/423,705的优先权，其公开内容通过引用而合并于此。

本申请涉及一种弹性波器件。

背景技术：

弹性波器件可实现表面声波谐振器。表面声波谐振器可以包括位于压电衬底上的叉指型换能器电极。表面声波谐振器可以在压电层的表面上生成表面声波，叉指型换能器电极设置在压电层上。表面声波谐振器可以实现表面声波滤波器。

表面声波谐振器可以实施在射频电子系统中。例如，移动电话的射频前端中的滤波器可以包括表面声波滤波器。设计满足或超过这种射频系统的设计规格的表面声波谐振器可能是具有挑战性的。

技术实现要素：

在权利要求中描述的发明各自具有若干特征，其中没有单个特征单独承担其期望的属性。在不限制权利要求的范围的情况下，现在将简要描述本申请的一些突出特征。

本申请的一个方面是一种弹性波器件，其包括压电层、在所述压电层上的叉指型换能器电极、以及与所述压电层物理接触(physicalcontact)的高速层。所述压电层具有在从-10°到60°的切割角度范围内的切割角度。所述叉指型换能器电极被配置为生成具有波长λ的弹性波。所述压电层具有在从0.35λ到0.8λ的厚度范围内的厚度。所述高速层具有比弹性波的速度更高的体(bulk)速度。

所述压电层可包括铌酸锂层。所述压电层可包括钽酸锂层。所述压电层的厚度可以在从0.4λ到0.75λ的范围内。

所述高速层可以是硅层。

所述压电层的切割角度可以在-10°至50°的范围内。所述压电层的切割角度可以在-10°至30°的范围内。所述压电层的切割角度可以在从0°到30°的范围内。所述压电层的切割角度可以在从10°到30°的范围内。所述压电层的切割角度可以在从20°到30°的范围内。所述压电层的切割角度可以在30°至40°的范围内。

所述叉指型换能器电极可包括铝。在一些情况下，所述叉指型换能器电极的材料可以是铝合金。所述叉指型换能器电极可以具有在从0.02λ到0.1λ的第二厚度范围内的厚度。

所述弹性波器件可还包括温度补偿层，所述温度补偿层被布置成使得所述叉指型换能器电极设置在所述温度补偿层和所述压电层之间。所述温度补偿层可以包括二氧化硅。所述温度补偿层可具有小于0.5λ的厚度。

本申请的另一方面是一种弹性波器件，其包括铌酸锂层、在所述铌酸锂层上的叉指型换能器电极、以及与所述铌酸锂层物理接触的硅衬底。所述铌酸锂层具有在从-10°到60°的切割角度范围内的切割角度。所述叉指型换能器电极被配置为生成具有波长λ的弹性波。所述铌酸锂层具有在从0.35λ到0.8λ的厚度范围内的厚度。

所述铌酸锂层的切割角度可以是从-10°至30°的范围。所述铌酸锂层的切割角度可以是从15°到35°的范围。所述铌酸锂层的切割角度可以是从20°到30°的范围。

所述铌酸锂层的厚度可以在从0.4λ到0.75λ的范围内。

所述叉指型换能器电极可以包括铝。所述叉指型换能器电极可以具有在从0.02λ到0.1λ的第二厚度范围内的厚度。

所述弹性波器件可还包括温度补偿层，所述温度补偿层被布置成使得所述叉指型换能器电极被设置在所述温度补偿层和所述铌酸锂层之间。所述温度补偿层可以包括二氧化硅。所述温度补偿层可具有小于0.5λ的厚度。

本申请的另一方面是一种弹性波器件，其包括铌酸锂层、在所述铌酸锂层上的叉指型换能器电极、具有比弹性波的速度更高的体速度的高速层，以及设置在所述高速层和所述铌酸锂层之间的温度补偿层。所述铌酸锂层具有在从-10°到60°的切割角度范围内的切割角度。所述叉指型换能器电极被配置为生成具有波长λ的弹性波。所述铌酸锂层具有在从0.35λ到0.8λ的厚度范围内的厚度。所述高速层被配置为抑制弹性波在反谐振时从铌酸锂层泄漏。所述温度补偿层具有频率的正温度系数。所述弹性波器件被布置为具有至少26％的机电耦合系数。

所述高速层可以是硅层。

所述温度补偿层可以是二氧化硅层。所述温度补偿层可具有小于0.5λ的厚度。

所述叉指型换能器电极可以包括铝。

所述铌酸锂层的切割角度可以在从15°到35°的范围内。所述铌酸锂层的切割角度可以在20°至30°的范围内。所述铌酸锂层的切割角度可以在-10°至30°的范围内。

所述铌酸锂层的厚度可以在从0.4λ到0.75λ的范围内。

所述机电耦合系数可以是至少28％。所述机电耦合系数可小于30％。所述机电耦合系数可小于35％。

所述声波装置的品质因数可以在从2000到5000的范围内。

本申请的另一方面是一种弹性波器件，其包括钽酸锂层、在所述钽酸锂层上的叉指型换能器电极、具有比弹性波的速度更高的体速度的高速层，以及设置在所述高速层和所述钽酸锂层之间的温度补偿层。所述钽酸锂层具有在从-10°至50°的切割角度范围内的切割角度。所述叉指型换能器电极被配置为生成具有波长λ的弹性波。所述钽酸锂层具有小于λ的厚度。所述高速层被配置为抑制所述弹性波在反谐振时从所述钽酸锂层泄漏。所述温度补偿层具有频率的正温度系数。

所述高速层可以是硅层。

所述温度补偿层可以是二氧化硅层。所述温度补偿层可具有小于0.5λ的厚度。

所述叉指型换能器电极可包括铝。所述叉指型换能器电极可以具有在从0.02λ到0.1λ的第二厚度范围内的厚度。

所述钽酸锂层的切割角度可以在从-10°到30°的范围内。所述钽酸锂层的切割角度可以在从0°到30°的范围内。所述钽酸锂层的切割角度可以在从10°到30°的范围内。所述钽酸锂层的切割角度可以在从30°到40°的范围内。所述钽酸锂层的切割角度可以在从15°到35°的范围内。所述钽酸锂层的切割角度可以在从20°到30°的范围内。

所述钽酸锂层的厚度可以在从0.25λ至0.8λ的范围内。所述钽酸锂层的厚度可以在从0.35λ到0.8λ的范围内。所述钽酸锂层的厚度可以在从0.4λ到0.75λ的范围内。

本申请的另一方面是一种弹性波器件，其包括压电层、在所述压电层上的叉指型换能器电极、和高速层，所述高速层具有比弹性波的速度更高的体速度并且被配置为抑制所述弹性波在反谐振时从所述压电层泄漏。所述压电层具有在从-10°到60°的切割角度范围内的切割角度。所述叉指型换能器电极被配置为生成具有波长λ的弹性波。所述叉指型换能器电极具有在从0.02λ到0.1λ的第一厚度范围内的厚度。所述压电层具有小于λ的厚度。

所述高速层可以是硅层。

所述压电层可包括铌酸锂层。所述压电层可包括钽酸锂层。

所述叉指型换能器电极的厚度可以在0.05λ和0.1λ之间。所述叉指型换能器电极可以包括铝。

所述压电层的切割角度可以在从-10°至30°的范围内。所述压电层的切割角度可以在从0°到30°的范围内。所述压电层的切割角度可以在从15°到35°的范围内。所述压电层的切割角度可以在从20°到30°的范围内。所述压电层的切割角度可以在从30°到40°的范围内。

所述压电层的厚度可以在从0.25λ到0.8λ的第二厚度范围内。所述压电层的厚度可以在从0.35λ到0.8λ的范围内。所述压电层的厚度可以在从0.4λ到0.75λ的范围内。

所述高速层可以粘合到所述压电层并且与所述压电层物理接触。所述高速层可以是硅衬底。

所述弹性波器件可还包括被设置在所述高速层和所述压电层之间的温度补偿层。所述温度补偿层可以包括二氧化硅。所述温度补偿层可具有小于0.5λ的厚度。

所述弹性波器件可还包括温度补偿层，所述温度补偿层被布置成使得所述叉指型换能器电极设置在所述温度补偿层和所述压电层之间。所述温度补偿层可以包括二氧化硅。所述温度补偿层可具有小于0.5λ的厚度。

本申请的另一方面是一种弹性波器件，其包括压电层、在所述压电层上的叉指型换能器电极、被配置为抑制弹性波在反谐振时从所述压电层泄漏的硅层，以及具有频率的正温度系数的温度补偿层。所述压电层具有在从-10°到60°的切割角度范围内的切割角度。所述叉指型换能器电极被配置为生成具有波长λ的弹性波。所述压电层具有在从0.25λ到0.8λ的厚度范围内的厚度。所述压电层设置在所述硅层和所述叉指型换能器电极之间。所述叉指型换能器电极设置在所述温度补偿层和所述压电层之间。

所述温度补偿层可具有小于0.5λ的厚度。所述温度补偿层可以包括二氧化硅。所述温度补偿层可包括二氧化碲。所述温度补偿层可以包括siof。

所述压电层的切割角度可以在-10°和30°之间。所述压电层的切割角度可以在15°和35°之间。所述压电层的切割角度可以在20°和30°之间。

所述压电层的厚度可以在0.35λ到0.8λ之间。所述压电层的厚度可以在0.4λ到0.75λ之间。

所述叉指型换能器电极可以具有在0.02λ和0.1λ之间的厚度。所述叉指型换能器电极可以包括铝。

所述压电层可以是铌酸锂层。所述压电层可以是钽酸锂层。

所述硅层可以与所述压电层物理接触。

滤波器可包括根据本文所讨论的任何合适的原理和优点的弹性波器件。双工器可以包括根据本文所讨论的任何合适的原理和优点的弹性波器件。

封装模块可包括根据本文所讨论的任何合适的原理和优点的弹性波器件。所述封装模块可还包括射频开关。所述封装模块可还包括功率放大器。

无线通信设备可以包括根据本文所讨论的任何合适的原理和优点的弹性波器件。所述无线通信设备可以是移动电话。所述弹性波器件可以被包括在诸如双工器的滤波器和/或频率复用电路中。

出于概述本申请的目的，本文已经描述了本发明的某些方面、优点和新颖特征。应理解，根据任何具体实施例未必可实现所有这些优点。因此，本发明可以以实现或优化如本文所教导的一个优点或一组优点而不必实现如本文可能教导或建议的其他优点的方式来体现或执行。

附图说明

将参考附图，借助于非限制性示例来描述本申请的实施例。

图1是根据实施例的弹性波器件的横截面图。

图2a至2e是包括在硅衬底上的钽酸锂压电层的图1的弹性波器件的仿真的曲线图，其中所述钽酸锂压电层的厚度发生了变化。图2a是对于各种钽酸锂厚度以及对于不具有硅衬底的对应装置的频率响应的曲线图。图2b是机电耦合系数和钽酸锂厚度的曲线图。图2c是品质因数(qualityfactor)对钽酸锂厚度的曲线图。图2d是优值(figureofmerit)对钽酸锂厚度的曲线图。图2e是速度对钽酸锂厚度的曲线图。

图3a至3e是包括位于硅衬底上的钽酸锂压电层的图1的弹性波器件的仿真的曲线图，其中叉指型换能器电极的厚度发生了变化。图3a是对于各种叉指型换能器电极厚度以及对于不具有硅衬底的对应装置的频率响应的曲线图。图3b是机电耦合系数对叉指型换能器电极厚度的曲线图。图3c是品质因数对叉指型换能器电极厚度的曲线图。图3d是优值对叉指型换能器电极厚度的曲线图。图3e是速度对叉指型换能器电极厚度的曲线图。

图4a至4e是包括位于硅衬底上的钽酸锂压电层的图1的弹性波器件的仿真的曲线图，其中切割角度发生了变化。图4a是针对各种切割角度和针对不具有硅衬底的对应装置的频率响应的曲线图。图4b是机电耦合系数对切割角度的曲线图。图4c是品质因数对切割角度的曲线图。图4d是优值对切割角度的曲线图。图4e是速度对切割角度的曲线图。

图5a至5e是包括位于硅衬底上的铌酸锂压电层的图1的弹性波器件的仿真的曲线图，其中铌酸锂压电层的厚度发生了变化。图5a是对于各种铌酸锂厚度以及对于不具有硅衬底的对应装置的频率响应的曲线图。图5b是机电耦合系数对铌酸锂厚度的曲线图。图5c是品质因数对铌酸锂厚度的曲线图。图5d是优值对铌酸锂厚度的曲线图。图5e是速度对铌酸锂厚度的曲线图。

图6a到6e是包含位于硅衬底上的铌酸锂压电层的图1的弹性波器件的仿真的曲线图，其中叉指型换能器电极的厚度发生了变化。图6a是对于各种叉指型换能器电极厚度以及对于不具有硅衬底的对应装置的频率响应的曲线图。图6b是机电耦合系数对叉指型换能器电极厚度的曲线图。图6c是品质因数对叉指型换能器电极厚度的曲线图。图6d是优值对叉指型换能器电极厚度的曲线图。图6e是速度对叉指式换能器电极厚度的曲线图。

图7a到7e是包括位于硅衬底上的铌酸锂压电层的图1的弹性波器件的仿真的曲线图，其中切割角度发生了变化。图7a是针对各种切割角度和针对不具有硅衬底的对应装置的频率响应的曲线图。图7b是机电耦合系数对切割角度的曲线图。图7c是品质因数对切割角度的曲线图。图7d是优值对切割角度的曲线图。图7e是速度对切割角度的曲线图。

图8a到8f比较包括钽酸锂压电层的图1的弹性波器件与包括铌酸锂压电层的图1的弹性波器件的仿真结果。图8a是机电耦合系数对压电层厚度的曲线图。图8b是机电耦合系数对叉指型换能器电极厚度的曲线图。图8c是机电耦合系数对切割角度的曲线图。图8d是优值对压电层厚度的曲线图。图8e是优值对叉指型换能器电极厚度的曲线图。图8f是优值对切割角度的曲线图。

图9是图1的弹性波器件的相位速度对压电层厚度的曲线图，其中图1的弹性波器件包括位于硅衬底上的具有42°切割角度的lt压电层。

图10是图1的弹性波器件的k²对压电层厚度的曲线图，其中图1的弹性波器件包括位于硅衬底上的具有42°的切割角度的lt压电层。

图11a是图1的弹性波器件的品质因数对压电层厚度的曲线图，其中图1的弹性波器件包括位于硅衬底上的具有42°切割角度的lt压电层。图11b是示出在包括位于硅衬底上的具有42°切割角度的lt压电层的图1的弹性波器件的表面上可被捕获的波的曲线图。图11c示出对于不包括硅衬底的类似的弹性波器件，弹性波可能泄露到衬底中。

图12a到12d示出具有位于硅衬底上的lt压电层的图1的弹性波器件的寄生模态(spuriousmode)。图12a示出对于钽酸锂厚度为0.05λ的寄生模态。图12b示出对于0.75λ的钽酸锂厚度的寄生模态。图12c示出对于0.25λ的钽酸锂厚度的寄生模态。图12d示出对于1λ的钽酸锂厚度的寄生模态。

图13a至图13c示出对于lt层的各种厚度，具有位于硅衬底上的lt压电层的图1的弹性波器件上的铝idt电极的厚度的影响。图13a示出idt电极厚度对q的影响。图13b示出idt电极厚度对相位速度(vp)的影响。图13c示出idt电极厚度对k²的影响。

图14a示出对于具有铌酸锂衬底的弹性波器件的归一化平均表面位移fp。图14b示出对于具有位于硅衬底上的铌酸锂衬底的图1的弹性波器件的归一化平均表面位移fp。

图15a到15d是对于ln层的厚度和各种参数，具有位于硅衬底上的ln压电层的图1的弹性波器件的仿真的曲线图。图15a示出了作为ln层厚度的函数的k²。图15b示出了作为ln层的厚度的函数的qp。图15c示出了作为ln层的厚度的函数的qs。图15d示出了作为ln层厚度的函数的v0。

图16a到16k是对于ln压电层的各种切割角度，图1的弹性波器件的导纳相对于频率的曲线图，其中图1的弹性波器件具有位于硅衬底上的ln压电层。图16a对应于-30°的切割角度。图16b对应于-20°的切割角度。图16c对应于-10°的切割角度。图16d对应于0°的切割角度。图16e对应于10°的切割角度。图16f对应于20°的切割角度。图16g对应于30°的切割角度。图16h对应于40°的切割角度。图16i对应于50°的切割角度。图16j对应于60°的切割角度。图16k对应于70°的切割角度。

图17a是对于具有为硅衬底的高速层的图1的弹性波器件的某些切割角度的k²的曲线图。

图17b是对于具有为硅衬底的高速层的图1的弹性波器件的某些切割角度的v0的曲线图。

图18a到18c是图1的弹性波器件的仿真的曲线图，其中图1的弹性波器件包括位于硅衬底上的、具有128°切割角度的ln压电层。图18a示出具有厚度0.7λ的ln层的频率响应。图18b示出具有厚度1λ的ln层的频率响应。图18c示出具有理论上无限厚度的ln层的频率响应。

图19是作为压电层的厚度的函数的图1的弹性波器件的速度的曲线图。

图20a和20b是对于硅衬底上的某些压电层，作为图1的弹性波器件的压电层的厚度的函数的q的仿真的曲线图。图20a是作为某些压电层的厚度的函数的qs的曲线图。图20b是作为某些压电层的厚度的函数的qp的曲线图。

图21是根据实施例的弹性波器件的横截面图。

图22a是对于图21的弹性波器件的二氧化硅层的各种厚度，作为42lt厚度的函数的k²的曲线图。

图22b是对于图21的弹性波器件的二氧化硅层的各种厚度，作为42lt厚度的函数的vp-open的曲线图。

图23a示出对于图21的弹性波器件的各种二氧化硅层厚度，qs和42lt厚度之间的关系。

图23b示出对于图21的弹性波器件的各种二氧化硅层厚度的qp和42lt厚度之间的关系。

图24a和24b示出图21的弹性波器件的(1)tcf与二氧化硅层的厚度及(2)k²与二氧化硅层的厚度之间的关系。图24a对应于厚度为0.25λ的42lt。图24b对应于厚度为0.5λ的42lt。

图25a到25c示出对于图21的弹性波器件的各种42lt和二氧化硅厚度的频率响应中的寄生模态。图25a示出对于具有0.15λ厚度的42lt和0.2λ的二氧化硅厚度的相对干净(clean)的频率响应。图25b示出当42lt层具有小于0.03λ的厚度时在通带中的瑞利波。图25c示出当42lt层具有大于0.8λ的厚度时在通带中的板波(platewave)。

图26a是图21的弹性波器件的vo的等值线图。图26b是图21的弹性波器件的k²的等值线图。

图27a是图21的弹性波器件的qs的等值线图。图27b是图21的弹性波器件的qp的等值线图。

图28a是图21的弹性波器件的qavg的等值线图。图28b是图21的弹性波器件的fom的等值线图。

图29a到29d示出对于图21的弹性波器件中的42lt及5ln压电层被约束到压电层的表面的位移，但在不具有高速层和温度补偿层的类似弹性波器件中，位移并不如此约束于所述表面。图29a示出具有42lt衬底的弹性波器件中的位移。图29b示出具有42lt压电层、二氧化硅温度补偿层和为硅衬底的高速层的图21的弹性波器件中的位移。图29c示出具有5ln衬底的弹性波器件中的位移。图29d示出具有5ln压电层、二氧化硅温度补偿层和为硅衬底的高速层的图21的弹性波器件中的位移。

图30a是对于图21的弹性波器件的二氧化硅层的各种厚度，作为5ln厚度的函数的k²的曲线图。

图30b是对于图21的弹性波器件的二氧化硅层的各种厚度，作为5ln厚度的函数的vp-open的曲线图。

图31a示出对于图21的弹性波器件的各种二氧化硅层厚度，qs和5ln厚度之间的关系。图31b示出对于图21的弹性波器件的各种二氧化硅层厚度，qp与5ln厚度之间的关系。

图32a和32b示出(1)tcf与二氧化硅层的厚度及(2)k²与二氧化硅层的厚度之间的关系。图32a对应于厚度为0.25λ的5ln。图32b对应于厚度为0.5λ的5ln。

图33a到33c示出针对各种5ln弹性波器件的频率响应中的寄生模态。图33a涉及具有0.25λ厚的ln层的5ln/si弹性波器件。图33b涉及具有1λ厚的ln层的5ln/si弹性波器件。图33c涉及5ln/sio2/si弹性波器件。

图34a是图21的弹性波器件的vo的等值线图。图34b是图21的弹性波器件的k²的等值线图。

图35a是图21的弹性波器件的qs的等值线图。图35b是图21的弹性波器件的qp的等值线图。

图36a是图21的弹性波器件的qavg的等值线图。图36b是图21的弹性波器件的fom的等值线图。

图37a到37f是比较在各种位置中具有二氧化硅层的弹性波器件的各种参数的曲线图。图37a是作为压电层高度的函数的vo的曲线图。图37b是作为压电层高度的函数的k²的曲线图。图37c是作为压电层高度的函数的qs的曲线图。图37d是作为压电层高度的函数的qp的曲线图。图37e是作为压电层高度的函数的qavg的曲线图。图37f是作为压电层高度的函数的fom的曲线图。

图38a是作为图21的弹性波器件中的ln层的切割角度的函数的k²的曲线图，图21的弹性波器件包括位于硅衬底上的ln压电层，其间设置有二氧化硅层。

图38b是作为图21的弹性波器件中的ln层的切割角度的函数的vp-open的曲线图，图21的弹性波器件包括位于硅衬底上的ln压电层，其间设置有二氧化硅层。

图38c是作为图21的弹性波器件中的ln层的切割角度的函数的qs的曲线图，图21的弹性波器件包括位于硅衬底上的ln压电层，其间设置有二氧化硅层。

图38d是作为图21的弹性波器件中的ln层的切割角度的函数的qp的曲线图，图21的弹性波器件包括位于硅衬底上的ln压电层，其间设置有二氧化硅层。

图39a至39l示出对于图21的弹性波器件的lnpf的各种切割角度，相对于频率的导纳，图21的弹性波器件包括位于硅衬底上的ln压电层，其间设置有二氧化硅层。图39a对应于-30°的切割角度。图39b对应于-20°的切割角度。图39c对应于-10°的切割角度。图39d对应于0°的切割角度。图39e对应于10°的切割角度。图39f对应于20°的切割角度。图39g对应于30°的切割角度。图39h对应于40°的切割角度。图39i对应于50°的切割角度。图39j对应于60°的切割角度。图39k对应于70°的切割角度。图39l对应于80°的切割角度。

图40是根据实施例的弹性波器件的横截面图。

图41a和图41b是具有铌酸锂压电层、高速层和在idt电极上方的介电层的图40的弹性波器件的仿真的曲线图。图41a是对于电介质层的各种厚度，作为ln厚度的函数的k²的曲线图。图41b是对于电介质层的各种厚度，作为ln厚度的函数的速度的温度系数(tcv)的曲线图。

图42a到42d是图40的弹性波器件的仿真的曲线图，图40的弹性波器件包含位于硅衬底上的ln压电层的上方的二氧化硅。图42a对应于具有0°的切割角度的ln。图42b对应于具有10°的切割角度的ln。图42c对应于具有20°的切割角度的ln。图42d对应于具有30°的切割角度的ln。

图43a和43b示出对于具有5ln压电层的图40的弹性波器件，(1)tcf和二氧化硅层的厚度与(2)k²和二氧化硅层的厚度之间的关系。图43a对应于厚度为0.25λ的5ln压电层。图43b对应于厚度为0.5λ的5ln压电层。

图44a是对于图40的弹性波器件的二氧化硅层的各种厚度，作为5ln厚度的函数的k²的曲线图。图44b是对于图40的弹性波器件的二氧化硅层的各种厚度，作为5ln厚度的函数的vp-open的曲线图。

图45a示出对于图40的弹性波器件的各种二氧化硅层厚度，qs和5ln厚度之间的关系。图45b示出对于图40的弹性波器件的各种二氧化硅层厚度，qp和5ln厚度之间的关系。

图46a和46b示出对于具有42ln压电层的图40的弹性波器件，(1)tcf和二氧化硅层的厚度与(2)k²和二氧化硅层的厚度之间的关系。图46a对应于厚度为0.25λ的42lt压电层。图46b对应于厚度为0.5λ的42lt压电层。

图47a是对于图40的弹性波器件的二氧化硅层的各种厚度，作为42lt厚度的函数的k²的曲线图。图47b是对于图40的弹性波器件的二氧化硅层的各种厚度，作为42lt厚度的函数的vp-open的曲线图。

图48a示出对于图40的弹性波器件的各种二氧化硅层厚度，qs和42lt厚度之间的关系。图48b示出对于图40的弹性波器件的各种二氧化硅层厚度，qp与42lt厚度之间的关系。

图49a是作为图40的弹性波器件中的ln层的切割角度的函数的k²的曲线图，图40的弹性波器件包括位于硅衬底上的ln压电层的上方的二氧化硅层。

图49b是根据图40的弹性波器件中的ln层的切割角度的函数的vp-open的曲线图，图40的弹性波器件包括位于硅衬底上的ln压电层的上方的二氧化硅层。

图49c是作为图40的弹性波器件中的ln层的切割角度的函数的qs的曲线图，图40的弹性波器件包括在硅衬底上的ln压电层的上方的二氧化硅层。

图49d是作为图40的弹性波器件中的ln层的切割角度的函数的qp的曲线图，图40的弹性波器件包括在硅衬底上的ln压电层的上方的二氧化硅层。

图50a到50l示出对于图40的弹性波器件中的ln的各种切割角度，相对于频率的导纳，图40的弹性波器件包括在硅衬底上的ln压电层的上方的二氧化硅层。图50a对应于-30°的切割角度。图50b对应于-20°的切割角度。图50c对应于-10°的切割角度。图50d对应于0°的切割角度。图50e对应于10°的切割角度。图50f对应于20°的切割角度。图50g对应于30°的切割角度。图50h对应于40°的切割角度。图50i对应于50°的切割角度。图50j对应于60°的切割角度。图50k对应于70°的切割角度。图50l对应于80°的切割角度。

图52是图40的弹性波器件的平面图。

图52是根据另一实施例的弹性波器件的横截面图。

图53a是包括根据一个或多个实施例的弹性波器件的滤波器的示意图。

图53b是包括根据一个或多个实施例的弹性波器件的另一滤波器的示意图。

图53c是包括根据一个或多个实施例的弹性波器件的另一滤波器的示意图。

图53d是包括根据一个或多个实施例的弹性波器件的另一滤波器的示意图。

图54a是包括根据一个或多个实施例的弹性波器件的双工器的示意图。

图54b是包括根据一个或多个实施例的弹性波器件的另一双工器的示意图。

图54c是包括根据一个或多个实施例的弹性波器件的另一双工器的示意图。

图55是包括功率放大器、开关和具有根据一个或多个实施例的弹性波的滤波器的模块的示意性框图。

图56是包括功率放大器、开关和具有根据一个或多个实施例的弹性波的滤波器的模块的示意性框图。

图57是包括功率放大器、开关和具有根据一个或多个实施例的弹性波的双工器的模块的示意性框图。

图58是包括具有根据一个或多个实施例的弹性波器件的滤波器的无线通信设备的示意性框图。

图59是包括具有根据一个或多个实施例的弹性波器件的滤波器的射频系统的示意图。

具体实施方式

某些实施例的以下详细描述呈现了具体实施例的各种描述。然而，本文中所描述的发明可以以诸如如权利要求书所界定和涵盖的许多不同方式来体现。在本说明书中参考了附图，附图中相同的附图标记可以指示相同或功能相似的元件。将理解的是，附图中示出的元件不一定按比例绘制。此外，应当理解，某些实施例可以包括比附图中示出的元件更多的元件和/或附图中示出的元件的子集。此外，一些实施例可以结合来自两个或更多个附图的特征的任何合适的组合。

包括具有相对小的切割角度的铌酸锂(linbo3)的弹性波器件可具有相对大的机电耦合系数(k²)。这样的器件可以在泄漏表面声波模式下操作，其中水平剪切(sh)波在反谐振(fp)时泄露到铌酸锂层下方的衬底中。在反谐振频率时，振荡幅度可以近似为零。这可能导致这样的器件的品质因数(q)相对较低。q可以表示所存储的功率与耗散功率的比值。q可以是频率相关的。谐振时的品质因数(qs)可以不同于在反谐振时的品质因数(qp)。因相对低的q，这样的弹性波器件可能不适合于某些滤波器应用。本文所讨论的任何弹性波器件可以实现表面声波(saw)谐振器。因此，saw谐振器可以根据本文所讨论的任何合适的原理和优点来实现。

铜(cu)电极和格栅可用于降低泄漏的表面声波的相位速度，以防止从诸如铌酸锂层的压电层泄漏。这会产生较少泄露的sh波。使用重的电极导致难以充分减少来自压电层的泄漏并实现期望在滤波器中使用的q。此外，在这些方法中，瑞利波杂散可能相对接近谐振，这可能是不期望的。

本申请的多个方面涉及使用硅(si)衬底以防止在反谐振时来自弹性波器件的压电层的泄漏。硅衬底的体速度可以显著高于sh波的速度，这可以防止来自弹性波器件的压电层的泄漏。例如铌酸锂层的压电层可具有相对低的声阻抗，且硅衬底可具有相对高的声阻抗。压电层与硅衬底的声阻抗的差异可在压电层与硅衬底的界面处产生有效反射以防止sh波泄漏到硅衬底中。这可导致反谐振q显著改善。压电层可具有小于sh波的波长的厚度。这可导致板波杂散远离sh波主模的谐振。诸如二氧化硅(sio2)层的温度补偿层可以被包括在弹性波器件的叉指型换能器电极和压电层的上方，以提高弹性波器件的频率的温度系数(tcf)。

本申请的一个方面是一种弹性波器件，其包括压电层、在所述压电层上的叉指型换能器电极、以及与所述压电层物理接触的高速层。所述压电层具有在从-10°到60°的切割角度范围内的切割角度。所述叉指型换能器电极被配置为生成具有波长λ的弹性波。所述压电层具有在从0.35λ到0.8λ的厚度范围内的厚度。所述高速层具有比弹性波的速度更高的体速度。所述压电层的厚度可有助于增大弹性波器件的qp。所述切割角度可以有助于弹性波器件的相对高的k²、qp和优值数值。

本申请的另一方面是一种弹性波器件，其包括铌酸锂层、在所述铌酸锂层上的叉指型换能器电极、以及与所述铌酸锂层物理接触的硅衬底。所述铌酸锂层具有在从-10°到60°的切割角度范围内的切割角度。所述叉指型换能器电极被配置为生成具有波长λ的弹性波。所述铌酸锂层具有在从0.35λ到0.8λ的厚度范围内的厚度。所述铌酸锂层的厚度可有助于增加所述弹性波器件的qp。所述切割角度可以有助于所述弹性波器件的相对高的k²、qp和优值数值。

本申请的另一方面是一种弹性波器件，其包括铌酸锂层、在所述铌酸锂层上的叉指型换能器电极、高速层和温度补偿层。所述铌酸锂层具有在从-10°到60°的切割角度范围内的切割角度。所述叉指型换能器电极被配置为生成具有波长λ的弹性波。所述铌酸锂层具有在从0.35λ到0.8λ的厚度范围内的厚度。所述高速层具有比表面声波的速度更高的体速度。所述高速层被配置为防止表面声波在反谐振时从所述铌酸锂层泄漏。所述温度补偿层设置在所述高速层和所述铌酸锂层之间。所述温度补偿层具有频率的正温度系数。所述弹性波器件被布置为具有至少26％的机电耦合系数。

本申请的另一方面是一种弹性波器件，其包括钽酸锂层、位于所述钽酸锂层上的叉指型换能器电极、高速层，以及温度补偿层。所述钽酸锂层具有在从-10°至50°的切割角度范围内的切割角度。所述叉指型换能器电极被配置为生成具有波长λ的弹性波。所述钽酸锂层具有小于λ的厚度。所述高速层具有比表面声波的速度更高的体速度。所述高速层被配置为防止所述表面声波在反谐振时从所述钽酸锂层泄漏。所述温度补偿层设置在所述高速层和所述钽酸锂层之间。所述温度补偿层具有频率的正温度系数。

本申请的另一方面是一种弹性波器件，其包括压电层、位于所述压电层上的叉指型换能器电极、和高速层。所述压电层具有在从-10°到60°的切割角度范围内的切割角度。所述叉指型换能器电极被配置为生成具有波长λ的弹性波。所述叉指型换能器电极具有从0.02λ到0.1λ的厚度范围内的厚度。所述压电层具有小于λ的厚度。所述高速层具有比弹性波的速度更高的体速度。所述高速层被配置为防止所述弹性波在反谐振时从所述压电层泄漏。所述叉指型换能器电极的厚度可以有助于所述弹性波器件的期望的k²、qp和优值数值。

本申请的另一方面是一种弹性波器件，其包括压电层、位于所述压电层上的叉指型换能器电极、被配置为防止弹性波在反谐振时从所述压电层泄漏的硅层，以及具有频率的正温度系数的温度补偿层。所述压电层具有在从-10°到60°的切割角度范围内的切割角度。所述叉指型换能器电极被配置为生成具有波长λ的弹性波。所述压电层具有在0.25λ到0.8λ的厚度范围内的厚度。所述压电层设置在所述硅层和所述叉指型换能器电极之间。所述叉指型换能器电极设置在所述温度补偿层和所述压电层之间。

在某些实施例中，一种弹性波器件包括在硅衬底上具有相对小的切割角度的、亚波长厚度的铌酸锂层，在所述铌酸锂层的表面上设置叉指型换能器(idt)电极，所述弹性波器件可以有效地抑制和/或防止在所述铌酸锂层的表面上sh波的泄漏和捕获能量。在某些实施例中，相对小的切割角度可以在从20°到30°的范围内。在这样的弹性波器件中，q可大于约2000且k²可大于20％。在所述叉指型换能器电极上方包括温度补偿层，例如二氧化硅，可以导致所述弹性波器件的tcf增加。

根据一些实施例，弹性波器件包括铌酸锂层，所述铌酸锂层粘合到与所述铌酸锂层的设置有idt电极的一侧相反的硅衬底。在这样的实施例中，相对高的反谐振q(例如，2000或更大的反谐振q)可以通过具有小于所述弹性波器件和所述硅衬底的弹性波的波长的厚度的铌酸锂层来实现。同时，相对大的k²(例如，20％或更大)可以通过具有相对小的切割角度(例如，在20°至30°的范围内的切割角度)来实现。

在一些其它实施例中，弹性波器件可包含电介质层(例如，二氧化硅层)，所述电介质层设置在具有相对小切割角度的亚波长厚度的铌酸锂层、与硅衬底之间。所述介电层可以使tcf更接近零。因此，可降低铌酸锂厚度的频率依赖性。

图1是根据实施例的弹性波器件10的横截面图。如图所示，弹性波器件10包括压电层12、idt电极14和高速层16。

压电层12可以是例如铌酸锂(linbo3)层或钽酸锂(litao3)层。所示的压电层12的厚度h1小于由弹性波器件10的idt电极14产生的弹性波的波长。压电层12可具有相对小的切割角度。例如，压电层12的切割角度可以是-10°至35°的范围。在一些实施例中，压电层的切割角度可以在从15°到35°的范围内或者在从20°到30°的范围内。如本文中所使用的，“切割角度”n°是指在y-切割、x-传播压电层中的n°旋转的y-切割。因此，对于具有欧拉角的压电层，“切割角度”以度数计可以是θ减去90°。

idt电极14设置在压电层12上。idt电极14可以在压电层12的表面上产生弹性波。所示的idt电极14具有节距l1和厚度h，节距l1是由弹性波器件10产生的弹性波的波长λ。idt电极14可以包括铝和/或适于idt电极14的任何其它合适的材料。例如，idt电极材料可以包括铝(al)、钛(ti)、金(au)、银(ag)、铜(cu)、铂(pt)、钨(w)、钼(mo)、钌(ru)，或它们的任何合适的组合。在某些应用中，idt电极14可以包括铝。例如，idt电极可以包括铝合金，例如铝和铜。

在所示的弹性波器件10中，高速层16粘合到压电层12并与压电层12物理接触。高速层16具有比由idt电极14产生的弹性波的速度更高的体速度。高速层16可以具有比压电层12更高的声阻抗。高速层16可抑制由弹性波器件10产生的弹性波在反谐振时从压电层12泄漏。高速层16可以是硅层。这样的硅层可以具有相对高的声速、相对大的刚度和相对小的密度。在某些情况下，所述硅层可以是多晶硅层。

在一些情况下，弹性波器件10包括与硅衬底粘合的钽酸锂压电层。图2a至4e示出了与这样的弹性波器件相关联的仿真结果。

图2a到2e是弹性波器件10的仿真的曲线图，其中弹性波器件10具有切割角度42°的钽酸锂压电层、为硅衬底的高速层、以及具有2.0μm的节距l1和160nm的厚度h的idt电极。节距l1是弹性波的波长λ。因此，160nm的厚度h对应于0.08λ。在该弹性波器件中扫掠过钽酸锂层的厚度h1。图2a是示出了对于0.25λ和0.5λ的钽酸锂层的厚度h1以及不具有硅衬底的相应器件的频率响应的曲线图，其中λ是由idt电极产生的弹性波的波长。在一些附图中，波长λ由“l”表示。图2b示出了当钽酸锂层的厚度约为0.25λ时，实现了器件的最大k²。图2c示出当钽酸锂层的厚度h1较小时，qs可随着增加。图2d示出对于从大约0.2λ到0.3λ的钽酸锂层的厚度h1的范围，优值(fom)具有高的值。图2e示出了vs灵敏度可随着较薄的钽酸锂而增加。

图3a至图3e是一种弹性波器件10的仿真的曲线图，其中弹性波器件10包括具有42°的切割角度和0.25λ的厚度h1(其中λ是弹性波的波长)的钽酸锂压电层、为硅衬底的高速层、以及具有2.0μm节距l1的idt电极。在该弹性波器件中扫掠idt电极的厚度h。图3a是示出对于不具有与钽酸锂层相粘合的硅衬底的对应的器件以及idt电极的厚度h为0.08λ和0.16λ的频率响应的曲线图。图3b示出了当h小于约0.08λ时，器件的k²可以开始减小。图3c示出了qs和qp随着较大的idt电极厚度h而增加，图3d示出了fom可以随着较大的idt电极厚度h而增加，并且图3e示出了vs灵敏度可以随着较薄的idt电极而增加。

图4a至4e是弹性波器件10的仿真的曲线图，弹性波器件10包括具有0.25λ(其中λ是弹性波的波长)的厚度h1的钽酸锂压电层，为硅衬底的高速层，以及具有2.0μm的节距l1和0.08λ的高度h的idt电极。在该弹性波器件中扫掠钽酸锂层的切割角度。图4a是示出对于42°和120°的切割角度以及对于不具有与钽酸锂层相粘合的硅衬底的对应器件的频率响应的曲线图。图4b示出对于大约20°的切割角度，器件的k²可以处于最大值。图4c示出了qs和qp相对于切割角度的关系曲线。图4d示出了对于大约20°至30°的切割角度，fom可具有最大值。图4e示出vs相对于切割角度的关系曲线。

在某些情况下，弹性波器件10包括与硅衬底粘合的铌酸锂压电层。图5a到7e示出与这样的弹性波器件相关联的仿真结果。

图5a到5e是弹性波器件10的仿真的曲线图，弹性波器件10包括具有42°的切割角度的铌酸锂压电层、为硅衬底的高速层，以及具有2.0μm的节距l1和160nm或0.08λ的厚度h的idt电极。在该弹性波器件中，铌酸锂层的厚度h1被扫掠。图5a是示出了对于0.25λ和0.5λ(其中λ是由idt电极产生的弹性波的波长)的铌酸锂层的厚度h1以及不具有硅衬底的对应器件的频率响应的曲线图。图5b示出了当铌酸锂层的厚度约为0.25λ时，可以实现器件的最大k²。图5c示出了当铌酸锂层的厚度h1较低时，qs可以随铌酸锂层的厚度h1而增加。图5d示出优值(fom)对于钽酸锂层的厚度h1的范围从约0.2λ到0.4λ具有相对高的值。图5e说明vs敏感性可随着较薄的钽酸锂层而增加。

图6a到6e是弹性波器件10的仿真的曲线图，弹性波器件10包括具有42°的切割角度和0.25λ的厚度h1(其中λ是弹性波的波长)的铌酸锂压电层、为硅衬底的高速层、以及具有2.0μm节距l1的idt电极。在该弹性波器件中扫掠idt电极的厚度h。图6a是示出对于0.08λ和0.12λ的idt电极的厚度h以及对于不具有与铌酸锂层相粘合的硅衬底的对应器件的频率响应的曲线图。图6b示出对于较厚的idt电极，器件的k²可以减小。图6c图示了qs和qp可以随着较大的idt电极厚度h而增加。图6d示出fom可以随着较大的idt电极厚度h而增加。图6e示出了vs灵敏度可以随着较薄的idt电极而增加。图6b至6e示出了当idt电极具有在从0.02λ到0.1λ的范围内的厚度时，弹性波器件可以具有期望的特性。

图7a到7e是弹性波器件10的仿真的曲线图，弹性波器件10包括具有0.25λ的厚度h1(其中λ是弹性波的波长)的铌酸锂压电层，为硅衬底的高速层，以及具有2.0μm的节距l1和0.08λ的高度h的idt电极。在该弹性波器件中，铌酸锂层的切割角度被扫掠。图7a是示出对于42°和128°的切割角度以及对于不具有与铌酸锂层相粘合的硅衬底的对应装置的频率响应的曲线图。图7b示出对于大约20°的切割角度，器件的k²可以处于最大值。图7c示出了qs和qp相对于切割角度的关系曲线。图7d示出了对于大约20°至30°的切割角度，fom可具有最大值。图7e示出vs相对于切割角度的关系曲线。

图8a至8f比较了具有钽酸锂(lt)压电层的弹性波器件10与具有铌酸锂压电层的弹性波装置10的仿真结果。在这些附图和一些其他附图中，“l”表示弹性波的波长λ。图8a示出对于各种压电层厚度，具有ln压电层的弹性波器件比具有lt压电层的弹性波器件可具有更高的k²。图8b示出了对于各种idt电极厚度，具有ln压电层的弹性波器件比具有lt压电层的弹性波器件可以具有更高的k²。图8c示出对于各种切割角度，具有ln压电层的弹性波器件比具有lt压电层的弹性波器件可具有更高的k²。图8d示出对于各种压电层厚度，具有ln压电层的弹性波器件比具有lt压电层的弹性波器件具有更高的fom。图8e示出对于各种idt电极厚度，具有ln压电层的弹性波器件比具有lt压电层的弹性波器件可以具有更高的fom。图8f示出对于各种切割角度，具有ln压电层的弹性波器件比具有lt压电层的弹性波器件可以具有更高的fom。

图9是对于包括具有42°切割角度的lt压电层和作为高速层的硅衬底的弹性波器件10，相位速度(vp)对压电层厚度的曲线图。如本文所使用的，42lt可以指具有42°切割角度的钽酸锂。弹性波器件的相位速度(vp)可通过以下公式来建模：

vp,m≈fsxλ(式1)

vp,o≈fpxλ(式2)

当vsh、42lt/si＜vl、si时，sh波可在lt/si界面处反射回lt层并集中在lt层的表面上。对于恰好具有42lt层与idt电极的弹性波器件，sh波可以与体模态(bulkmode)相耦合，并且泄漏到衬底(泄漏的saw)中。

图10是对于包括具有42°的切割角度的lt压电层和作为高速层的硅衬底的弹性波器件10的k²相对于压电层厚度的曲线图。k²可以通过以下公式来建模：

在该仿真中，在大约0.25λ的lt层厚度处实现大约10％的最大k²。在某些厚度的lt层处，兰姆(lamb)模态可出现于lt层的某些厚度的通带中。

图11a是对于包括具有42°切割角度的lt压电层和作为高速层的硅衬底的弹性波器件10的品质因数对压电层厚度的曲线图。在这样的与仅由42ln而不是42ln/si组成的衬底相关的弹性波器件中提升qp。图11b示出了在具有42°切割角度的lt压电层和作为高速层的硅衬底的弹性波器件10的表面上可被捕获的波。这可以对应于qp的增加。相反，图11c示出了对于不包括硅衬底的类似的弹性波器件，弹性波可泄漏到衬底中。在一些情况下，对于42lt衬底和不具有硅衬底，qs可以是1846，并且qp可以是1406。因此，图11a示出与lt层粘合的硅衬底可致使弹性波器件的qp显著增加。

图12a到12d示出对于lt层的各种厚度，具有lt压电层和作为高速层的硅衬底的弹性波器件10的寄生模态。图12a对应于lt厚度0.05λ，图12b对应于lt厚度0.75λ，图12c对应于lt厚度0.25λ，图12d对应于lt厚度1λ。

在具有42°切割角度的lt压电层和作为高速层的硅衬底的弹性波器件10中，当lt层的厚度改变时，频率的温度系数(tcf)似乎不显著改变。tcf似乎不受硅衬底显著影响。

图13a至图13c示出对于lt层的各种厚度，铝idt电极的厚度对具有厚度为0.25λ的lt压电层和作为高速层的硅衬底的弹性波器件10的影响。图13a示出idt电极厚度对q的影响。图13b示出idt电极厚度对vp的影响。图13c示出idt电极厚度对k²的影响。

虽然上面讨论的若干仿真是基于2ghz器件的，但是对于被布置为产生具有不同频率的弹性波的弹性波器件，对vp、k²、和q期望有类似的结果。因此，已经按照波长λ给出了结果。例如，被布置为产生具有2um的波长和大约2ghz的频率的弹性波的弹性波器件可以具有与被布置为生成具有4um的波长和大约1ghz的频率的弹性波的对应弹性波器件类似的特性。

图14a示出了具有0.5λ的厚度和5°的切割角度的铌酸锂(ln)衬底的弹性波器件在反谐振(fp)处的归一化平均表面位移。这样的器件可经历到ln衬底中的泄漏，如图14a中所示。图14b示出了具有0.5λ的厚度和5°的切割角度的铌酸锂(ln)衬底以及用于高速层的硅衬底的弹性波器件10在fp处的归一化平均表面位移。如图14b所示，这样的器件可以具有在ln层的表面处捕获的弹性波。

图15a到15d是具有ln压电层和作为高速层的硅衬底的弹性波器件10的仿真的曲线图，示出ln层的厚度与各种参数之间的关系。图15a示出了作为ln层的厚度的函数的k²。图15b示出了qp相对于ln层的厚度的关系曲线。图15b示出了在从0.35λ到0.8λ的范围内的ln厚度的相对高的qp值。对于在从0.35λ到0.8λ的范围内的ln厚度，机电耦合系数k²也相对较高。图15c示出了ln层的qs对ln层的厚度的关系曲线。图15d示出了vo对ln层的厚度的关系曲线。

图16a到16k示出对于ln的各种切割角度，具有厚度为0.5λ的ln压电层和作为高速层的硅衬底的弹性波器件10关于频率的导纳。如图16a至16e所示，瑞利杂散响应可存在于-30°、-20°、-10°、0°和10°的切割角度。如图16h至16k所示，对于40°、50°、60°和70°的切割角度，可存在so兰姆杂散响应。在图16f和16g中示出的对于20°和30°的切割角度的频率响应不包括显著的瑞利杂散响应或so兰姆杂散响应。因此，在从大约15°至35°的范围内的切割角度可以是有利的。

图17a是对于某些切割角度，具有作为高速层的硅衬底的弹性波器件10的仿真的曲线图，示出ln或lt压电层的厚度和k²之间的关系。图17a示出，与具有42°的切割角度的lt压电层或具有128°的切割角度的ln压电层相比，对于具有5°的切割角度的ln压电层，k²可显著更高。

图17b是对于某些切割角度，具有作为高速层的硅衬底的弹性波器件10的仿真的曲线图，示出ln或lt压电层的厚度与vo之间的关系。图17b示出与具有42°的切割角度的lt压电层或具有128°的切割角度的ln压电层相比，对于具有5°的切割角度的ln压电层，vo可更高。

图18a到18c是具有128°切割角度的ln压电层和作为高速层的硅衬底的弹性波器件10的仿真的曲线图。图18a示出了厚度为0.7λ的ln层的频率响应。图18b示出了厚度为1λ的ln层的频率响应。图18c示出了具有理论上无限厚度的ln层的频率响应。

图19示出了弹性波器件10的速度与压电层的厚度之间的关系。

图20a和20b是对于某些压电层，作为弹性波器件10的压电层的厚度的函数的q的曲线图，其中硅衬底是高速层。图20a是作为某些压电层的厚度的函数的qs的曲线图。图20b是作为某些压电层的厚度的函数的qp的曲线图。图20a和20b上的点分别表示除了不包括硅衬底之外都类似的弹性波器件的qs和qp值。

图21是根据实施例的弹性波器件20的横截面图。如图所示，弹性波器件20包括压电层12、idt电极14和高速层16以及温度补偿层22。除了温度补偿层22设置在压电层12和高速层16之间以外，弹性波器件20与图1的弹性波器件10类似。如图所示，温度补偿层22具有与压电层12物理接触的第一侧和与高速层16物理接触的第二侧。温度补偿层22可改善弹性波器件20相对于弹性波器件10的tcf。

温度补偿层22可使弹性波器件20的tfc比不包括温度补偿层的类似弹性波器件的tcf更接近零。温度补偿层22可具有频率的正温度系数。例如，温度补偿层22可以是二氧化硅(sio2)层。温度补偿层22可以可选地是二氧化碲(teo2)层或siof层。温度补偿层22可以包括sio2、teo2、和/或siof的任何合适的组合。温度补偿层22可以具有比由idt电极14产生的弹性波的速度更低的体速度。温度补偿层22可以是介电层。温度补偿层22可以比压电层12具有更低的声阻抗。温度补偿层22可以比高速层16具有更低的声阻抗。图示的温度补偿层22具有厚度h2。

图21的弹性波器件20可以具有比包括位于压电层上的idt电极的弹性波器件更高的品质因数。例如，具有在硅上的二氧化硅上的lt或ln压电层的弹性波器件20可以具有在从约2000到5000范围内的品质因数。作为示例，弹性波器件20可以具有大约3000的品质因数，并且包括位于压电层上的idt电极的对应弹性波器件可以具有大约1000的品质因数。品质因数可以是依赖于工艺的。

图22a到28b是弹性波器件20的仿真的曲线图，弹性波器件20包括具有42°切割角度(42lt)的钽酸锂压电层、为硅衬底的高速层，以及为二氧化硅层的温度补偿层。

图22a是对于二氧化硅层的各种厚度，作为42lt厚度的函数的k²的曲线图。该图中大约12.5％的最大k²对应于大约0.15λ的42lt厚度和0.2λ的二氧化硅厚度。

图22b是对于二氧化硅层的各种厚度，作为42lt厚度的函数的vp-open的曲线图。图22b表示对于约0.05λ到0.1λ的二氧化硅厚度，vp散布几乎是平坦的。

图23a示出对于各种二氧化硅层厚度，qs和42lt厚度之间的关系。该图中大约1865的最大qs对应于大约0.7λ的42lt厚度和大约0.5λ的二氧化硅厚度。图23b示出对于各种二氧化硅层厚度，qp和42lt厚度之间的关系。该曲线图中大约2015的最大qp对应于大约0.65λ的42lt厚度和大约0.25λ的二氧化硅厚度。图23a和23b中的点分别表示不具有硅衬底和二氧化硅层的类似弹性波器件具有1846的qs和1406的qp。因此，硅衬底和二氧化硅层可以改善qs和qp。如这些图所示，通过硅衬底和二氧化硅层，qp的改善可以大于qs的改善。

图24a和24b示出了(1)tcf与二氧化硅层的厚度及(2)k²和二氧化硅层的厚度之间的关系。图24a对应于厚度为0.25λ的42lt。在图24a中，平均tcf为0在大约0.7λ的二氧化硅厚度处出现。图24b对应于厚度为0.5λ的42lt。在图24b中，平均tcf为0在约0.9λ的二氧化硅厚度处出现。

图25a至25c示出了对于各种42lt和二氧化硅厚度的频率响应中的寄生模态。图25a示出对于具有0.15λ厚度的42lt层和0.2λ的二氧化硅厚度的相对干净的频率响应。图25b示出了当42lt层具有小于0.03λ的厚度时在通带中的瑞利波。图25c示出了当42lt层具有大于0.8λ的厚度时在通带中的板波。当42lt层具有在从约0.03λ到0.8λ的范围内的厚度时，通带可以相对干净。

图26a是vo的等值线图。图26b是k²的等值线图。图26b表示对于约0.15λ的42lt厚度和约0.2λ的二氧化硅厚度，约12.5％的最大k²。

图27a是用于qs的等值线图。图27a表示对于大约0.7λ的42lt厚度和大约0.5λ的二氧化硅厚度，大约1865的最大qs。图27b是用于qp的等值线图。图27b表示对于约0.65λ的42lt厚度和约0.25λ的二氧化硅厚度，约2015的最大qp。

图28a是用于qavg的等值线图。qavg可以是qp和qs的平均值。图28a表示对于大约0.65λ的42lt厚度和大约0.3λ的二氧化硅厚度，大约1935的最大qavg。图28b是fom的等值线图。图28b表示对于大约0.175λ的42lt厚度和大约0.2λ的二氧化硅厚度，大约225的最大fom。

在图21的弹性波器件20中，可以相对于不具有温度补偿层和高速层的类似弹性波器件提升qp。这可能是由于位移被约束到弹性波器件20的压电层12的表面。图29a至29d示出了位移被约束到弹性波器件20中的42lt和5ln压电层的压电层表面，但位移不被约束到不具有高速层和温度补偿层的类似弹性波器件中的表面。

图30a到36b是弹性波器件20的仿真的曲线图，弹性波器件20具有5°切割角度的铌酸锂压电层(5ln)、为硅衬底的高速层、以及为二氧化硅层的温度补偿层。

图30a是对于二氧化硅层的各种厚度，作为5ln厚度的函数的k²的曲线图。该图中大约29.5％的最大k²对应于大约0.5λ的5ln厚度和0.05λ的二氧化硅厚度。

图30b是对于二氧化硅层的各种厚度，作为5ln厚度的函数的vp-open的曲线图。

图31a示出了对于各种二氧化硅层厚度，qs和5ln厚度之间的关系。该图中大约1815的最大qs对应于大约0.7λ的5ln厚度和大约0.9λ的二氧化硅厚度。图31b示出了对于各种二氧化硅层厚度，qp和5ln厚度之间的关系。该图中大约2460的最大qp对应于大约0.55λ的5ln厚度和大约0.2λ的二氧化硅厚度。图31a和31b中的点表示不具有硅衬底和二氧化硅层的类似弹性波器件分别具有1798的qs和40.5的qp。因此，在具有5ln压电层的弹性波器件20中，硅衬底和二氧化硅层可以显著地提升qp。

图32a和32b示出(1)tcf与二氧化硅层的厚度及(2)k²与二氧化硅层的厚度之间的关系。图32a对应于厚度为0.25λ的5ln。图32b对应于厚度为0.5λ的5ln。

图33a到33c示出针对各种5ln弹性波器件的频率响应中的寄生模态。图33a和33b涉及5ln/si弹性波器件。图33c涉及5ln/sio2/si弹性波器件。图33a示出当5ln层具有小于0.3λ的厚度时在通带中的瑞利波。图33b示出了当5ln层具有大于0.9λ的厚度时在通带中的板模态响应。图33c示出了对于厚度为0.5λ的5ln层和厚度为0.05λ的二氧化硅层的相对干净的频率响应。可以用厚度在约0.3λ到0.8λ的范围内的5ln层来实现相对干净的通带。

图34a是用于vo的等值线图。图34b是k²的等值线图。图34b表示对于约0.5λ的5ln厚度和约0.05λ的二氧化硅厚度，约29.5％的最大k²。

图35a是用于qs的等值线图。图35a表示对于约0.7λ的5ln厚度和约0.9λ的二氧化硅厚度，约1815的最大qs。图35b是用于qp的等值线图。图35b表示对于约0.55λ的5ln厚度和约0.2λ的二氧化硅厚度，约2460的最大qp。

图36a是qavg的等值线图。图36a表示对于约0.6λ的5ln厚度和约0.26λ的二氧化硅厚度，约2130的最大qavg。图36b是fom的等值线图。图36b表示对于约0.55λ的5ln厚度和约0.1λ的二氧化硅厚度，约625的最大fom。

图37a和37f是比较具有二氧化硅层的弹性波器件的各种参数在各个位置中的曲线图。这些曲线图各自包括对应于如下弹性波器件的曲线，其中(1)弹性波器件具有在硅衬底上方的5ln压电层的上方的铝idt电极；(2)弹性波器件具有位于硅衬底上方的二氧化硅层上方的5ln压电层上方的铝idt电极；(3)弹性波器件具有在硅衬底上方的5ln压电层上方的铝idt电极上方的二氧化硅层，以及(4)弹性波器件具有在硅衬底上方的5ln压电层上方的二氧化硅层上方的铝idt电极。这些仿真扫掠5ln压电层的厚度，并二氧化硅层的厚度设定在0.1λ。

图37a是vo的曲线图。该曲线图表示低速度二氧化硅最少参与波传播。图37b是k²的曲线图。图37b表示当二氧化硅层设置在idt电极和5ln层之间时k²特别低。图37c是qp的曲线图。图37d是qp的曲线图。图37d表示al/5ln/sio2/si弹性波具有最佳qp。这可能是由于sio2/si界面上的最大反射，以防止泄漏到硅衬底中。图37e是qavg的曲线图。图37f是fom的曲线图。这些曲线图表示sio2/al/5ln/si可以用作5ln/sio2/si的替代物，具有稍低的k²和q。

图38a是作为在弹性波器件20中的ln层的切割角度的函数的k²的曲线图，弹性波器件20包括具有0.5λ的厚度的ln压电层、为硅衬底的高速层，以及为二氧化硅层的温度补偿层。该曲线图上的不同曲线对应于不同的二氧化硅层厚度。图38a表示在10°的切割角度和0的二氧化硅厚度处约30％的最大k²。

图38b是作为在弹性波器件20中的ln层的切割角度的函数的vp-open的曲线图，弹性波器件20包括厚度为0.5λ的ln、为硅衬底的高速层、以及为二氧化硅层的温度补偿层。该曲线图上的不同曲线对应于不同的二氧化硅层厚度。图38b表示35°的切割角度和0的二氧化硅厚度处约4420m/s的最大vo。

图38c是作为在弹性波器件20中的ln层的切割角度的函数的qs的曲线图，弹性波器件20包括厚度为0.5λ的ln、为硅衬底的高速层、以及为二氧化硅层的温度补偿层。该曲线图上的不同曲线对应于不同的二氧化硅层厚度。图38c表示在55°的切割角度和0.3λ的二氧化硅厚度处约2135的最大qs。

图38d是作为在弹性波器件20中的ln层的切割角度的函数的qp的曲线图，弹性波器件20包括厚度为0.5λ的ln、为硅衬底的高速层、以及为二氧化硅层的温度补偿层。该曲线图上的不同曲线对应于不同的二氧化硅层厚度。图38d表示在25°的切割角度和0.25λ的二氧化硅厚度处约2560的最大qp。

图39a至39l示出了对于ln的各种切割角度，弹性波器件20的关于频率的导纳，弹性波器件20具有厚度为0.5λ的ln压电层、为厚度为0.1λ的二氧化硅层的温度补偿层、以及为硅衬底的高速层。

图40是根据实施例的弹性波器件30的横截面图。如图所示，弹性波器件30包括压电层12、idt电极14、高速层16和温度补偿层32。除了温度补偿层32被包括在idt电极14上方以使得idt电极14位于压电层12和温度补偿层32之间之外，弹性波器件30与图1的弹性波器件10类似。如图所示，温度补偿层32覆盖与压电层12相对的idt电极14。相对于弹性波器件10，温度补偿层32可改善弹性波器件30的tcf。

温度补偿层32可使弹性波器件30的tfc比不包括温度补偿层的类似弹性波器件的tcf更接近零。温度补偿层32可具有频率的正温度系数。例如，温度补偿层32可以是二氧化硅(sio2)层。温度补偿层32可以可选地是二氧化碲(teo2)层或siof层。温度补偿层32可以包括sio2、teo2和/或siof的任何合适的组合。温度补偿层32可以具有比由idt电极14产生的弹性波的速度更低的体速度。温度补偿层32可以是介电层。温度补偿层32可具有比压电层12更低的声阻抗。温度补偿层32可以具有比高速层16更低的声阻抗。图示的温度补偿层32具有厚度h3。

图41a和图41b是具有铌酸锂压电层、高速层、和在idt电极上方的温度补偿层的弹性波器件30的仿真的曲线图。图41a是对于介电层的各种厚度，作为ln厚度的函数的k²的曲线图。图41b是对于温度补偿层的各种厚度，作为ln厚度的函数的温度系数(tcv)的曲线图。

图42a到42d是被配置为产生具有2.0μm的波长的弹性波的弹性波器件30的仿真的曲线图，其中弹性波器件30包含为硅衬底的高速层、具有160nm(0.08λ)的高度的idt电极、在idt电极上方具有0.4μm(0.2λ)厚度的sio2温度补偿层，以及厚度为0.5μm(0.25λ)的铌酸锂压电层。图42a到42d对应于铌酸锂压电层的不同切割角度。特别地，图42a对应于0°的切割角度，图42b对应于10°的切割角度，图42c对应于20°的切割角度，并且图42d对应于30°的切割角度。如图42c所示，对于20°的切割角度，可以抑制瑞利(rayleigh)杂散。在具有位于硅衬底上的ln压电层的弹性波器件30中，可以期望在从约15°到25°的范围内的切割角度。

图43a到45b是弹性波器件30的仿真的曲线图，弹性波器件30包括具有5°切割角度(5ln)的铌酸锂压电层、为硅衬底的高速层、以及为二氧化硅层的温度补偿层。

图43a和43b示出了(1)tcf与二氧化硅层的厚度及(2)k²和二氧化硅层的厚度之间的关系。图43a对应于厚度为0.25λ的5ln压电层。在图43a中，在大约0.3λ的二氧化硅厚度处指示平均tcf为0。图43b对应于厚度为0.5λ的5ln压电层。在图43b中，在大约0.3λ的二氧化硅厚度处指示平均tcf为0。这些仿真表明，约0.3λ的二氧化硅可以在这样的器件中实现期望的tcf。

图44a是对于二氧化硅层的各种厚度，作为5ln厚度的函数的k²的曲线图。该曲线图表明，在5ln层上的idt电极上方具有二氧化硅层可以减小k²。图44b是对于二氧化硅层的各种厚度，作为5ln厚度的函数的vp-open的曲线图。

图45a示出了对于各种二氧化硅层厚度，qs和5ln厚度之间的关系。图45b示出了对于各种二氧化硅层厚度，qp和5ln厚度之间的关系。图45a和45b中的点分别表示不具有硅衬底和二氧化硅层的类似的弹性波器件分别具有1798的qs和40.5的qp。因此，图40的弹性波器件30的硅衬底和二氧化硅层可以在具有5ln压电层的弹性波器件20中显著地提升qp。比较图45b与图31b，表明在5ln层上的idt电极上方具有二氧化硅层可能不会像在5ln层和硅衬底之间包括二氧化硅层增加那样多的qp。

图46a至图48b是弹性波器件30的仿真的曲线图，弹性波器件30包括具有42°切割角度的钽酸锂压电层(42ln)、为硅衬底的高速层、以及为二氧化硅层的温度补偿层。

图46a和46b示出了(1)tcf与二氧化硅层的厚度及(2)k²和二氧化硅层的厚度之间的关系。图46a对应于厚度为0.25λ的42lt压电层。在图46a中，在大约0.2λ的二氧化硅厚度处指示平均tcf为0。图46b对应于厚度为0.5λ的42lt压电层。在图46b中，在大约0.25λ的二氧化硅厚度处指示平均tcf为0。这些仿真表明小于约0.25λ的二氧化硅可以在这样的器件中实现期望的tcf。

图47a是对于二氧化硅层的各种厚度，作为42lt厚度的函数的k²的曲线图。该曲线图表明在42lt层上的idt电极上方具有二氧化硅层可以减少k²。图47b是对于二氧化硅层的各种厚度，作为42lt厚度的函数的vp-open的曲线图。

图48a示出对于各种二氧化硅层厚度，qs和42lt厚度之间的关系。图48b示出对于各种二氧化硅层厚度，qp和42lt厚度之间的关系。图48b指示在idt电极和硅衬底上方具有二氧化硅层可以相对于不具有硅衬底和二氧化硅层的类似的弹性波器件增加qp。该曲线图还示出了在某些情况下可能期望42lt层厚度小于约0.8λ。

图49a是作为在弹性波器件30中的ln层的切割角度的函数的k²的曲线图，弹性波器件30包括具有厚度0.5λ的ln压电层、为硅衬底的高速层、以及为二氧化硅层的温度补偿层。该曲线图上的不同曲线对应于不同的二氧化硅层厚度。图49a指示在10°的切割角度且0的二氧化硅厚度处约30％的最大k²。

图49b是作为在弹性波器件30中的ln层的切割角度的函数的vp-open的曲线图，弹性波器件30包括具有厚度0.5λ的ln、为硅衬底的高速层、以及为二氧化硅层的温度补偿层。该曲线图上的不同曲线对应于不同的二氧化硅层厚度。图49b指示在40°的切割角度且0.2λ的二氧化硅厚度处大约4580m/s的最大vo。

图49c是作为在弹性波器件30中的ln层的切割角度的函数的qs的曲线图，弹性波器件30包括厚度为0.5λ的ln、为硅衬底的高速层、以及为二氧化硅层的温度补偿层。该曲线图上的不同曲线对应于不同的二氧化硅层厚度。图49c指示在60°的切割角度且0的二氧化硅厚度处约2100的最大qs。

图49d是作为在弹性波器件30中的ln层的切割角度的函数的qp的曲线图，弹性波器件30包括厚度为0.5λ的ln、为硅衬底的高速层、以及为二氧化硅层的温度补偿层。该曲线图上的不同曲线对应于不同的二氧化硅层厚度。图49d指示在25°的切割角度且0的二氧化硅厚度处约2560的最大qp。

图50a到50l示出对于ln的各种切割角度，弹性波器件30的关于频率的导纳，弹性波器件30具有厚度为0.5λ的ln压电层、为厚度为0.1λ的二氧化硅层的温度补偿层、以及为硅衬底的高速层。图50f示出了对于20°的切割角度，不具有显著杂散的相对干净的频率响应。这些曲线图表示在这样的装置中在从大约15°到25°的范围内的切割角度可以实现相对干净的频率响应。

图51是图40的弹性波器件30的平面图。图51示出了idt电极14可以位于第一格栅反射器34和第二格栅反射器36之间。idt电极14、第一格栅反射器34和第二格栅反射器36可以用作表面声波谐振器。可类似地实施弹性波器件10、20或40中的任意一个。图51示出了本文所讨论的温度补偿层中的任意温度补偿层可以被包括在idt电极的一部分之上和/或之下。

图52是根据实施例的弹性波器件40的横截面图。如图所示，弹性波器件40包括压电层12、idt电极14、高速层16、第一温度补偿层22和第二温度补偿层32。弹性波器件40与图21的弹性波器件20类似，除了弹性波器件40还包括在idt电极14上方的第二温度补偿层32以使得idt电极14在压电层12和温度补偿层32之间。除了弹性波器件40还包括被设置在高速层16和压电层12之间的第一温度补偿层22之外，弹性波器件40与图40的弹性波器件30类似。相对于图40的弹性波器件30，弹性波器件40可具有改善的对压电层厚度的频率依赖性的不敏感性。

lt/si和lt/sio2/si弹性波器件的进一步仿真表明，这样的器件对于在从0°到30°的范围内的lt切割角度具有期望的k²值。这些仿真表明，具有在10°和30°之间的切割角度的lt层可能是期望的。在约20°的切割角度处观察到最大k²值。lt/si和lt/sio2/si弹性波器件的其它仿真表明这样的器件对于具有切割角度在30°至40°的范围内的lt层的这样的器件具有期望的高速(vo)值。

本文所讨论的任何弹性波器件可以实施在滤波器、双工器或其他多路复用器、或频率复用电路(例如，双工器或三工器)中。

图53a到53d是可受益于本文中所论述的弹性波器件的原理和优点的滤波器的示例。通过包括根据本文所讨论的原理和优点的弹性波器件，这样的滤波器相对于包括常规弹性波器件的滤波器，可以实现改善的性能，诸如更高的品质因数。这些滤波器的特征的任何合适组合可彼此一起实施和/或与本文中所讨论的任何其它实施例组合实施。

图53a是包括根据本文所讨论的原理和优点的弹性波器件的滤波器60的示意图。包括弹性波器件的滤波器可被称为弹性器件滤波器。如图所示，滤波器60是梯形滤波器，其包括串联的弹性波器件61、63和65以及并联的表面声波器件62和64。所示的弹性波器件中的每一个都可为谐振器。弹性波器件61至65被布置在输入端口in和输出端口out之间。在一些情况下，滤波器60可以是其中输入端口in是发射端口而输出端口out是天线端口的发射滤波器。根据一些其它实例，滤波器60可为接收滤波器，其中输入端口in为天线端口且输出端口out为接收端口。

串联的弹性波器件61、63和65中的一个或多个和/或并联的表面声波器件62和64中的一个或多个可以根据本文讨论的任何合适的原理和优点来实施。弹性波器件61至65中的一个或多个可以是表面声波器件。包括一个或多个表面声波器件的滤波器可被称为表面声波滤波器。虽然出于说明性目的，滤波器60示出5个弹性波器件谐振器，但滤波器可包含用于特定应用的任何适合数量的弹性器件谐振器。例如，在一些应用中，弹性波器件滤波器可包括3、4、6、7、9或更多个弹性波器件。

图53b是包括根据本文所讨论的原理和优点的弹性波器件的滤波器60’的示意图。可以根据本文所讨论的任何合适的原理和优点来实施滤波器60’的任何谐振器。滤波器60’与图53a的滤波器60类似，除了滤波器60’包括不同数量的谐振器并且还包括回路电路。如图所示，滤波器60’包括附加的并联表面声波器件66和附加的串联表面声波器件67。滤波器60’还包括回路电路68。回路电路68与图53b中的梯形电路的表面声波谐振器并联连接。回路电路68可以包括允许具有在表面声波谐振器的梯形电路的阻带(stopband)内的特定频带中的频率的信号通过回路电路68的通过特性。回路电路68可响应于输入端口in处的输入信号而输出环路信号。通过梯形电路和回路电路传播的信号可以包括在阻带内的特定频带中彼此相反的相位分量。

图53c是包括根据本文所讨论的原理和优点的弹性波器件的滤波器60”的示意图。可以根据本文所讨论的任何合适的原理和优点来实现滤波器60”的任何谐振器。除了滤波器60”包括特定的示例回路电路68’之外，滤波器60”与图53b的滤波器60’类似。如图53c所示，回路电路68’包括第一电容器c1、idt电极69和第二电容器c2。所示的电容器和idt电极可以设置在压电衬底上。压电衬底可以是梯形电路的谐振器设置在其上的相同的压电衬底。因此，这样的压电衬底可对应于图1、图21、图40或图52中所示的层结构。

idt电极69可以被布置为横向滤波器。可以通过设计该横向滤波器来调整衰减频带中的通过特性，并且可以通过调整idt电极之间的距离来调整相位特性，以便给回路电路68’提供具有与梯形电路的相位特性相反的相位特性。每个idt电极69可以包括一对梳状电极，每个梳状电极包括相互交叉的电极指。第一电容器c1和第二电容器c2的电容可以分别小于idt电极69的电容。第一电容器c1的电容可以小于第二电容器c2的电容。可通过分别调整第一电容器c1和第二电容器c2的电容来调整衰减频带中的回路电路68’的通过特性的衰减量。第一电容器c1及第二电容器c2可被布置为允许回路电路68’的通过特性的衰减量类似于梯形电路的通过特性的衰减量。

因为环形电路68’的相位特性与梯形电路的相位特性相反，梯形电路的衰减频带中的幅度特性可被基本上抵消。因此，这可以增加梯形电路的衰减频带中的衰减量。此外，可以通过选择第一电容器c1和第二电容器c2的静电电容来抑制从梯形电路流入回路电路68’的电流，从而具有保护idt电极69免受损坏的功能。

图53d是包括根据本文所讨论的原理和优点的弹性波器件的滤波器60”’的示意图。可以根据本文所讨论的任何合适的原理和优点来实施滤波器60”’的任何谐振器。除了滤波器60”’包含不同的回路电路之外，滤波器60”’与图53c的滤波器60”类似。如图53d所示，相对于回路电路68’，回路电路68”包括附加的电容器和idt电极。具体地，第三电容器c3和第四电容器c4被包括在回路电路68”中。回路电路68”还包括idt电极69’，其包括比图53c的idt电极69更多的idt电极。

图54a到54c是可受益于本文中所论述的弹性波器件的原理和优点的双工器的实例。通过包括根据本文所讨论的原理和优点的弹性波器件，相对于包括其他常规弹性波器件的双工器，这样的双工器可以实现改善的性能，诸如更高的品质因数。这些双工器的特征的任何适当组合可彼此一起实施和/或与本文中所论述的任何其它实施例组合实施。

图54a是包括根据本文所讨论的原理和优点的弹性器件的双工器70的示意图。双工器70包括发射滤波器和接收滤波器。发射滤波器和接收滤波器都耦接到公共端口com。公共端口com可以是天线端口。在双工器70的发射滤波器和/或接收滤波器中可包括任何合适数目的弹性波器件。

发射滤波器耦接在发射端口tx与公共端口com之间。发射滤波器被配置为对在发射端口tx处接收的传播到公共端口com的信号进行滤波。发射滤波器可包括图53a的滤波器60的任何合适的特征。如图所示，发射滤波器包括串联的弹性波器件61、63和65以及并联的表面声波器件62和64。串联的弹性波器件61、63和65中的一个或多个和/或并联的表面声波器件62和64中的一个或多个可以根据本文讨论的任何合适的原理和优点来实施。

接收滤波器耦接在公共端口com和接收端口rx之间。接收滤波器被配置为对在公共端口com接收的传播到接收端口rx的信号进行滤波。接收滤波器可以包括图53a的滤波器60的任何合适特征。如图所示，接收滤波器包括串联的弹性波器件71、73和75以及并联的表面声波器件72和74。串联的弹性波器件71、73和75中的一个或多个和/或并联的表面声波器件72和74中的一个或多个可以根据本文讨论的任何合适的原理和优点来实施。

尽管图54a示出了双工器70，但根据本文所讨论的任何合适的原理和优点的一个或多个弹性波器件可实施在任何合适的多路复用器中。多路复用器可以包括任何合适数量的声波滤波器。例如，多路复用器可以是具有四个滤波器的四工器、具有五个滤波器的五工器、具有六个滤波器的六工器、具有八个滤波器的八工器等。在一些情况下，多路复用器可以包括在公共节点处连接的2至16个弹性波滤波器。

图54b是包括根据本文所讨论的原理和优点的弹性装置的双工器70’的示意图。双工器70’显示为连接到天线101。可以根据本文所讨论的任何合适的原理和优点来实施双工器70’的任何谐振器。双工器70’与图54a的双工器70类似，但除了双工器70’包括不同数量的在发射滤波器中的谐振器并且包括不同的接收滤波器架构。如图所示，双工器70的发射滤波器包括串联的saw谐振器61、63、65、67和79以及并联的saw谐振器62、64、66和78。双工器70’的接收滤波器包括双模saw(dms)谐振器111和112。dms谐振器111和112借助于接收滤波器的串联的saw谐振器110耦接到天线101。dms共振器111和/或112可包括根据本文所讨论的任何合适的原理和优点的弹性波器件。

图54c是包括根据本文所讨论的原理和优点的弹性装置的双工器70”的示意图。双工器70”显示为连接到天线101。可以根据本文所讨论的任何合适的原理和优点来实施双工器70”的任何谐振器。除了双工器70”附加地包括电感器l1和l2、电容器cap01、cap02、cap03、cap04和cap05以及idt电极113之外，双工器70”与图54b的双工器70’类似。所示的电容器和idt电极可以实现类似于以上讨论的回路电路的功能。电感器l1和l2为发射滤波器的并联saw谐振器提供到地的电感路径。

封装模块可以包括本文所讨论的任何弹性波器件。一些这样的封装模块还可以包括射频开关和/或功率放大器。本文所讨论的弹性波器件可以实施在各种封装模块中。现在将讨论一些示例封装模块，其中本文所讨论的弹性波器件的任意合适的原理和优点可以实施在这些示例封装模块中。图55、56、和57是根据某些实施例的例示性封装模块的示意性框图。参考这些封装模块中的任一个所讨论的任何合适的特征可以彼此组合地实施。

图55是根据一个或多个实施例的包括滤波器82、功率放大器83、和开关84的模块80的示意性框图。模块80可以包括包装所示元件的封装。滤波器82、功率放大器83、和开关84可以设置在公共封装衬底上。例如，封装基板可以是层压衬底。滤波器82可包括任何合适数量的根据本文所讨论的弹性波器件的任何合适的原理和优点实施的弹性波器件。滤波器82可包含在双工器或其它多路复用器中。开关84可以是射频开关。开关84可将功率放大器83的输出选择性地电耦接到滤波器82。在一些情况下，开关84可为多掷开关，其可将功率放大器的输出提供到模块80的多个滤波器中的选定滤波器。

图56是根据一个或多个实施例的包括滤波器82、功率放大器83、开关84和第二开关86的模块85的示意性框图。除了模块85包括附加开关86之外，模块85与图55的模块80类似。附加开关86可将滤波器82选择性地电连接到其它rf电路。附加开关86可以是可以选择性地将滤波器82电连接到天线端口的天线开关。

图57是根据一个或多个实施例的包括双工器82、功率放大器83、和第一开关84、第二开关93、和低噪声放大器94的模块90的示意性框图。模块90与图55的模块80类似，除了模块90中被示出为双工器而不是滤波器，并且模块80包括接收电路。图示的接收电路包括开关93和低噪声放大器94。低噪声放大器94可以放大由接收滤波器提供的射频信号。开关93可选择性地将低噪声放大器94电连接到双工器92的接收滤波器。

无线通信设备，例如，移动电话，可包含根据本文中所论述的任意原理和优点的一个或多个弹性波器件。图58是包括根据一个或多个实施例的任何合适数量的弹性波器件的无线通信设备100的示意性框图。无线通信设备100可以是任何合适的无线通信设备。例如，无线通信设备100可以是移动电话，例如智能电话。如图所示，无线通信设备100包括天线101、包括滤波器103的rf前端102、rf收发器104、处理器105、和存储器106。天线101可以发射由rf前端102提供的rf信号。天线101可以将所接收的rf信号提供到rf前端102以用于处理。

rf前端102可以包括一个或多个功率放大器、一个或多个低噪声放大器、一个或多个rf开关、一个或多个接收滤波器、一个或多个发射滤波器、一个或多个双工器，或它们的任何合适的组合。rf前端102可以发送和接收与任何合适的通信标准相关联的rf信号。本文所讨论的任何弹性波器件可以实施在rf前端102的一个或多个滤波器103中。

rf收发器104可以将rf信号提供到rf前端102以用于放大和/或其他处理。rf收发器104还可以处理由rf前端102的低噪声放大器提供的rf信号。rf收发器104与处理器105通信。处理器105可以是基带处理器。处理器105可为无线通信设备100提供任何合适的基带处理功能。存储器106可由处理器105存取。存储器106可以存储用于无线通信设备100的任何合适的数据。

本文中所讨论的任意原理和优点可应用于其它系统、模块、芯片、弹性波器件、滤波器、双工器、多路复用器、无线通信设备，以及不仅限于在此描述的实施例的方法。上述各个实施例的元件和操作可被组合以提供进一步的实施例。上面描述的实施例中的一些已经提供了与诸如saw谐振器的弹性波器件有关的示例。然而，实施例的原理和优点结合可受益于本文中的教导中的任一者的任何其它系统、设备或方法来使用。本文所讨论的任何原理和优点可以与被配置为处理在从大约30khz到300ghz的范围内，例如在从大约450mhz到6ghz的范围内，的信号的射频电路相关联地实施。例如，本文中所论述的滤波器中的任一者可在从约30khz到300ghz的范围内，例如在从约450mhz到6ghz的范围内，对信号进行滤波。

本文所讨论的弹性波器件的性能在支持载波聚合和/或多输入多输出(mimo)通信的rf系统中可能是期望的。对下行链路容量的用户需求可能无法满足多媒体内容流式传输。为了增加容量，可以使用多个天线发送不同的数据流和/或可以通过组合可从不同频带和/或不同频率子带获得的信道带宽来实现下行链路载波聚合。利用本文所讨论的弹性波器件，这样的rf系统可以具有增强的性能。

图59是包括具有根据一个或多个实施例的弹性波器件的滤波器的rf系统120的示意图。rf系统120支持载波聚合和mimo功能。如图所示，rf系统120包括第一天线139、第二天线141、和rf前端。所示出的rf前端包括高频带发射和接收模块122、中频带发射和接收模块132、高频带和中频带接收模块140和三工器138。尽管未在图59中示出，但是rf前端还包括低频带发射和接收模块。所示的rf系统120可以发射和接收各种频带的信号，包括低频带(lb)、中频带(mb)和高频带(hb)信号。例如，rf系统4120可以处理具有1ghz或更小的频率的一个或多个lb信号、具有1ghz和2.3ghz之间的频率的一个或多个mb信号、以及具有大于2.3ghz的频率的一个或多个hb信号。lb频率的示例包括但不限于频带8、频带20和频带26。mb频率的示例包括但不限于频带1、频带3和频带4。hb频率的示例包括但不限于频带7、频带38和频带41。

在所示的rf系统120中，高频带发射和接收模块122借助于三工器138电耦接到第一天线139。第一天线139被实施为处理lb、mb和hb信号。第一天线139可以发射和接收载波聚合信号。所示的高频带发射和接收模块122包括功率放大器123、双工器124a和124b、低噪声放大器125a和125b以及天线开关126。这些双工器的滤波器可以被布置为对不同频带内的hb信号进行滤波。这些滤波器可以是如所示的带通滤波器。双工器124a和/或124b的任何谐振器可以根据本文所讨论的任何合适的原理和优点来实现。高频带发射和接收模块122可生成用于由第一天线139发射的hb信号和处理由第一天线139接收的hb信号。任何合适数量的用于发射和/或接收的信号路径可以实施在高频带发射和接收模块122中。

如图所示，中频带发射和接收模块132借助于三工器138电耦接到第一天线139。所示的中频带发射和接收模块132包括功率放大器133、双工器134a和134b、低噪声放大器135a和135b以及天线开关136。这些双工器的滤波器可以被布置为对不同频带内的mb信号进行滤波。这些滤波器可以是如所示的带通滤波器。双工器134a和/或134b的任何谐振器可以根据本文所讨论的任何合适的原理和优点来实现。中频带发射和接收模块132可生成用于由第一天线139发射的bb信号和处理由第一天线139接收的mb信号。任何合适数量的用于发射和/或接收的信号路径可实施在中频带发射和接收模块132中。

第二天线141可以接收hb和mb信号。第二天线141可以是分集天线，并且第一天线139可以是主天线。所接收的信号可以由中频带和高频带mimo接收模块140处理。所示的中频带和高频带mimo接收模块140包括天线开关142、接收滤波器143a、143b、143c、和143d、以及低噪声放大器144a、144b、144c和144d。这些接收滤波器可被布置成过滤不同频带内的hb信号或mb信号。这些接收滤波器可以是如所示的带通滤波器。根据本文所讨论的任何合适的原理和优点可以实现接收滤波器143a至143d的任何谐振器。

所示出的rf系统120可以支持用于hb和mb两者的下行链路mimo。尽管图120的rf系统120包括用于接收hb和mb信号的两个天线，但是rf系统120可以适于包括额外的天线以提供更高阶的mimo。在一个示例中，可以实施附加的天线和模块以支持用于mb和hb信号的4x4rxmimo。

本申请的各方面可以实施在各种电子设备中。电子设备的示例可以包括但不限于消费电子产品、诸如半导体晶片和/或封装的射频模块的消费电子产品的零件，电子测试设备、上行链路无线通信设备、个人区域网络通信设备等。消费电子产品的示例可以包括但不限于，诸如智能电话的移动电话、诸如智能手表或耳机的可穿戴计算设备、电话、电视、计算机监视器、计算机、路由器、调制解调器、手持式计算机，膝上型计算机、平板计算机、个人数字助理(pda)、微波炉、冰箱、诸如机动车电子系统的车载电子系统、立体声系统，dvd播放器、cd播放器、诸如mp3播放器的数字音乐播放器、无线电设备、摄像机、诸如数码相机的相机、便携式存储器芯片、洗涤器、干燥器、洗涤/干燥器，外围设备、时钟等。进一步地，电子设备可以包括未完成的产品。

除非上下文另有要求，否则在整篇说明书和权利要求书中，词语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”等通常以包含的意义来解释，与排他或穷尽的意义相反；也就是说，以“包括但不限于”的意义来解释。如本文中一般所使用的，词语“耦接”是指两个或更多个元件可以彼此直接耦接，或者借助于一个或多个中间元件耦接。同样，如本文中一般使用的，词语“连接”是指两个或更多个元件可以直接连接或借助于一个或多个中间元件连接。另外，词语“本文”、“上述”、“下述”和类似意义的词语当在本申请中使用时，应当是指作为整体的本申请，而不是本申请的任何特定部分。在上下文允许的情况下，在某些实施例的以上详细描述中使用单数或复数的词语也可分别包括复数或单数。词语“或”或者“或者”是指两个或更多个项目的列表，该词语覆盖了词语的所有以下解释：列表中的任何项目、列表中的所有项目、以及列表中的项目的任何组合。

另外，本文中使用的条件性语言，例如“能够”、“能”、“可”、“可以”、“例如”、“诸如”、“譬如”等如在上下文中使用的，除非另有具体说明或者其它理解，一般旨在表述某些实施例包括，但其它实施例不包括某些特征、要素和/或状态。因此，这样的条件性语言并不旨在暗示，对于一个或多个实施例，特征、要素和/或状态无论如何都是需要的，或者一个或多个实施例必须包括用于确定这些特征、要素和/或状态在特定实施例中是否被包括或者执行的逻辑。

尽管已经描述了某些实施例，但这些实施例仅作为示例来呈现，并非旨在限制本申请的范围。的确，本文中描述的新颖的方法、器件、装置、和系统可以以各种各样的其他形式来体现。而且，在不偏离本申请的精神的条件下，对本文中所描述的方法、装置和系统的形式可以做出各种省略、替代和改变。例如，本文中所描述的电路块和/或器件结构可以被删除、移动、增加、分拆、组合、和/或修改。这些电路块和/或器件结构中的每一个可以以各种各样的不同方式实现。所附的权利要求及其等同旨在覆盖将落入本申请的范围和精神的形式或修改。