1.一种制造声谐振器阵列的方法,包括以下步骤:
为第一单晶膜体声谐振器(fbar)滤波器的操作选择第一目标频率响应和第一目标有效耦合系数;
为第二单晶fbar滤波器的操作选择第二目标频率响应和第二目标有效耦合系数,所述第一目标有效耦合系数相对于所述第二目标有效耦合系数显著降低;
确定用于形成所述第一单晶fbar滤波器和所述第二单晶fbar滤波器的单晶压电层和电极层的厚度和材料,以实现所述第一目标频率响应和所述第二目标频率响应以及所述第一目标有效耦合系数和所述第二目标有效耦合系数,所述确定包括针对所述第一单晶fbar滤波器的至少一个电极层选择增加的电极层厚度,所述增加的电极层厚度大于针对所述第二单晶fbar滤波器选择的电极层厚度,以实现显著降低的所述第一目标有效耦合系数;以及
基于所述厚度和材料形成所述第一单晶fbar滤波器和所述第二单晶fbar滤波器;
其中,基于所述厚度和材料形成所述第一单晶fbar滤波器和所述第二单晶fbar滤波器包括:通过由成核生长参数和压电层参数配置的外延生长工艺,形成所述厚度和材料的应变单晶压电层,以调制应变压电层中的每一层的应变条件,从而改进所述应变压电层的一种或多种压电特性。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述确定所述厚度和材料的步骤包括:针对所述第一单晶fbar滤波器和所述第二单晶fbar滤波器中的每一个确定单晶压电层的厚度与电极层的总厚度之比,针对所述第一单晶fbar滤波器的所述比小于针对所述第二单晶fbar滤波器的所述比。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述选择所述第一目标有效耦合系数的步骤包括选择2.5%至4.0%范围内的值,并且所述选择所述第二目标有效耦合系数的步骤包括选择4.0%至6.0范围内的值。
4.根据权利要求1所述的方法,还包括形成双工器的步骤,该双工器包括以下每一项:作为发射滤波器的所述第一单晶fbar滤波器;以及作为接收滤波器的所述第二单晶fbar滤波器。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述形成所述第一单晶fbar滤波器和所述第二单晶fbar滤波器的步骤包括:沉积aln作为所述单晶压电层并且沉积mo作为所述电极层,所述第一单晶fbar滤波器的所述电极层的厚度在所述第二单晶fbar滤波器的电极层的厚度的1.2至2.8倍的范围内。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述选择步骤以及所述形成所述第一单晶fbar滤波器和所述第二单晶fbar滤波器的步骤包括:提供第一目标频率响应,该第一目标频率响应的中心频率在所述第二目标频率响应的中心频率的100mhz之内。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,形成所述第一单晶fbar滤波器和所述第二单晶fbar滤波器包括:形成所述厚度和材料的所述应变单晶压电层,所述应变单晶压电层覆盖由所述成核生长参数表征的成核层,所述成核层被形成为覆盖衬底,所述衬底选自于以下项中的一项:硅衬底、蓝宝石衬底、碳化硅衬底、gan体衬底、gan模板、aln体、aln模板、alxga1-xn模板和绝缘体上硅(soi)晶片。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述外延生长工艺选自于以下项中的一项:金属有机化学气相沉积(mocvd)、分子束外延(mbe)、氢化物气相外延(hvpe)和原子层沉积(ald);并且其中,所述成核层和所述应变单晶压电层包括具有以下项中的至少一项的材料或合金:aln、algan、gan、inn、ingan、alinn、alingan、scaln、scalgan、scn、baln、balscn和bn。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述成核生长参数包括温度、压力、厚度、生长速率、和反应物种类的气相比。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,所述压电参数包括成核层的形成和过渡条件、生长温度、生长压力、层厚度、生长速率和气相比。
11.一种双工器,包括:
发射单晶膜体声谐振器(fbar)阵列,其具有串联连接的发射串联单晶fbar并且具有发射并联单晶fbars;以及
接收单晶fbar阵列,其具有串联连接的接收串联单晶fbar并且具有接收并联单晶fbar;
其中,所述发射单晶fbar阵列具有的有效耦合系数显著低于所述接收单晶fbar阵列的有效耦合系数,所述显著更低的有效耦合系数是通过为所述发射单晶fbar阵列中的至少一些单晶fbar提供比所述接收单晶fbar阵列中的所述单晶fbar显著更厚的电极层和显著更薄的压电层来实现的,所述发射单晶fbar阵列中的所述至少一些单晶fbar各自具有所述单晶压电层的厚度与所述电极层的总厚度之比,所述比显著小于所述接收串联单晶fbar和所述接收并联单晶fbar的压电层厚度与总电极层厚度之比;
其中,每个所述发射并联单晶fbar包括第一应变压电层,所述第一应变压电层由第一成核生长参数和第一压电层参数配置以调制第一应变条件,从而改进所述第一应变压电层的一个或多个压电特性;并且
其中,每个所述接收并联单晶fbar包括第二应变压电层,所述第二应变压电层由第二成核生长参数和第二压电层参数配置以调制第二应变条件,从而改进所述第二应变压电层的一个或多个压电特性。
12.根据权利要求11所述的双工器,其中,所述发射单晶fbar阵列和所述接收单晶fbar阵列具有与码分多址(cdma)个人通信系统(pcs)中的操作兼容的频率。
13.根据权利要求11所述的双工器,其中,所述至少一些单晶fbar的所述电极层的所述总厚度在所述接收串联单晶fbar和所述接收并联单晶fbar的所述总电极层厚度的1.2至2.8倍的范围内。
14.根据权利要求11所述的双工器,其中,所述第一应变单晶压电层被耦合为覆盖由所述第一成核生长参数表征的第一成核层,所述第一成核层被耦合为覆盖第一衬底;
其中,所述第二应变单晶压电层被耦合为覆盖由所述第二成核生长参数表征的第二成核层,所述第二成核层被耦合为覆盖第二衬底;
其中,所述第一衬底和所述第二衬底各自选自于以下项之一:硅衬底、蓝宝石衬底、碳化硅衬底、gan体衬底、gan模板、aln体、aln模板、alxga1-xn模板和绝缘体上硅(soi)晶片。
15.根据权利要求14所述的双工器,其中,所述第一成核层和所述第二成核层以及所述第一应变单晶压电层和第二应变单晶压电层各自包括具有以下项中的至少一项的材料或合金:aln、algan、gan、inn、ingan、alinn、alingan、scaln、scalgan、scn、baln、balscn和bn。
16.根据权利要求11所述的双工器,其中,所述第一成核生长参数和所述第二成核生长参数包括温度、压力、厚度、生长速率、和反应物种类的气相比。
17.根据权利要求11所述的双工器,其中,所述第一压电参数和所述第二压电参数包括成核层形成和过渡条件、生长温度、生长压力、层厚度、生长速率和气相比。
18.一种双工器,包括:
发射单晶膜体声谐振器(fbar)阵列,其具有串联连接的发射串联单晶fbar并且具有发射并联单晶fbar;以及
接收单晶fbar阵列,其具有串联连接的接收串联单晶fbar并且具有接收并联单晶fbar;
其中,所述发射单晶fbar阵列具有的有效耦合系数显著低于所述接收单晶fbar阵列的有效耦合系数,所述发射单晶fbar阵列中的至少一些单晶fbar具有比所述接收单晶fbar阵列中的所述单晶fbar显著更厚的电极层和显著更薄的单晶压电层,以获得所述发射单晶fbar阵列表现出的所述显著更小的有效耦合系数;
其中,每个所述发射并联单晶fbar包括第一应变压电层,所述第一应变压电层由第一成核生长参数和第一压电层参数配置以调制第一应变条件,从而改进所述第一应变压电层的一个或多个压电特性;并且
其中,每个所述接收并联单晶fbar包括第二应变压电层,所述第二应变压电层由第二成核生长参数和第二压电层参数配置以调制第二应变条件,从而改进所述第二应变压电层的一个或多个压电特性。
19.根据权利要求18所述的双工器,其中,所述第一应变单晶压电层被耦合为覆盖由所述第一成核生长参数表征的第一成核层,所述第一成核层被耦合为覆盖第一衬底;
其中,所述第二应变单晶压电层被耦合为覆盖由所述第二成核生长参数表征的第二成核层,所述第二成核层被耦合为覆盖第二衬底;
其中,所述第一衬底和所述第二衬底各自选自于以下项之一:硅衬底、蓝宝石衬底、碳化硅衬底、gan体衬底、gan模板、aln体、aln模板和alxga1-xn模板。
20.根据权利要求18所述的双工器,其中,所述第一成核生长参数和所述第二成核生长参数包括温度、压力、厚度、生长速率、和反应物种类的气相比;并且其中,所述第一压电参数和所述第二压电参数包括成核层形成和过渡条件、生长温度、生长压力、层厚度、生长速率和气相比。