体声波谐振器及滤波器的制作方法

本申请涉及电子，尤其涉及一种体声波谐振器及滤波器。

背景技术：

1、现有的体声波谐振器中，主要包括依次设置的衬底、第一电极、压电层和第二电极，当在体声波谐振器的第一电极和第二电极施加交变电压时，压电层在外电场作用下会发生纵向形变，产生纵向传播和振动的体声波。该体声波会在薄膜体声波谐振器的上、下表面被回弹回来，形成压电层体内的驻波，从而产生谐振。该声波谐振经由压电层的压电效应，会在第一电极和第二电极之间形成可测量的电信号，即体声波谐振器的谐振电信号。该信号包含谐振频率、振幅、相位等信息。但是由于电极边缘存在不完美的声能激发，导致声波谐振器边缘产生额外的振动，使得一部分声能向衬底方向泄漏，导致谐振器q值降低。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种体声波谐振器，能够改善声能泄漏问题。

2、第一方面，本申请实施例提供一种体声波谐振器，其包括：

3、衬底；

4、第一电极，设置于所述衬底的表面上；

5、压电层，设置于所述第一电极背离所述衬底的一侧；

6、第二电极，设置于所述压电层上，所述第一电极、所述第二电极以及所述压电层之间存在相互重叠的重叠区；

7、介质层结构，包括多层介质层，任意相邻两层所述介质层包括第一介质层和第二介质层，所述第一介质层的声阻抗大于所述压电层的声阻抗，所述第二介质层的声阻抗小于所述压电层的声阻抗；

8、其中，所述介质层结构设置于所述第二电极所在平面与所述衬底的表面之间，且至少位于所述重叠区外。

9、第二方面，本申请实施例还提供一种体声波谐振器，述滤波器包括上述所述的体声波谐振器。

10、本申请实施例中，体声波谐振器包括衬底、第一电极、第二电极以及压电层，其中第一电极、第二电极以及压电层之间存在相互重叠的重叠区，介质层结构设置在第二电极所在平面与衬底的表面之间，介质层结构包括交替设置的高低声阻抗层，从而形成布拉格反射层，形成布拉格反射层的介质层结构可以对声波进行反射，介质层结构至少位于重叠区外，介质层结构能够反射向下泄漏的部分声波，从而减小声能的泄漏，提高声波谐振器的q值。

技术特征：

1.一种体声波谐振器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述介质层结构从所述重叠区外延伸至所述重叠区内。

3.根据权利要求1或2所述的体声波谐振器，其特征在于，在所述压电层的厚度方向上，所述介质层结构背离所述衬底的第一表面与所述衬底之间为第一距离，所述压电层背离所述衬底的第二表面与所述衬底之间为第二距离，所述第一距离大于或等于所述第二距离。

4.根据权利要求3所述的体声波谐振器，其特征在于，所述压电层背离所述衬底一侧设有凹槽，所述介质层结构设置于所述凹槽内，所述第一距离大于或等于所述第二距离。

5.根据权利要求4所述的体声波谐振器，其特征在于，沿所述压电层的厚度方向，所述介质层结构与所述第一电极之间的距离d1与压电层的厚度h的关系为：d1>0.05h。

6.根据权利要求3所述的体声波谐振器，其特征在于，所述介质层结构位于所述第二表面上，所述第一距离大于所述第二距离。

7.根据权利要求6所述的体声波谐振器，其特征在于，所述介质层结构中任意相邻的两层介质层中，远离所述压电层的介质层在所述衬底上的投影包括第一边缘，所述第一边缘靠近所述重叠区或位于所述重叠区内，且所述第一边缘位于靠近所述压电层的介质层在所述衬底上的投影内。

8.根据权利要求3所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第一电极包括位于所述重叠区外的第一电极部，所述第二电极包括位于所述重叠区外的第二电极部；

9.根据权利要求8所述的体声波谐振器，其特征在于，所述压电层设有沿其厚度方向贯穿所述压电层的通孔；

10.根据权利要求9所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第一介质层结构中靠近所述第一电极的第三介质层邻接所述第一电极，且所述第三介质层为绝缘层；和/或，

11.根据权利要求9所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第一通孔部包括第一部分和第二部分，在所述压电层的厚度方向上，所述第一部分位于所述第二部分上方，所述第一介质层结构设置在所述第一部分内；和/或，

12.根据权利要求11所述的体声波谐振器，其特征在于，所述体声波谐振器还包括：

13.根据权利要求11所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第三部分从所述重叠区外延伸至所述重叠区内；在所述压电层的厚度方向上，所述第三部分与所述第一电极之间的距离d2与所述压电层的厚度h关系为，d2>0.05h。

14.根据权利要求12所述的体声波谐振器，其特征在于，所述第四部分与所述第一电极间隔设置；在平行于所述衬底的表面的平面中，所述第四部分与所述第一电极之间的距离d3大于50nm；或者，

15.根据权利要求9所述的体声波谐振器，其特征在于，所述介质层结构中相邻的两层介质层中，远离所述衬底的介质层罩设靠近所述衬底的介质层。

16.根据权利要求2所述的体声波谐振器，其特征在于，所述介质层结构位于所述重叠区内的部分，在所述重叠区外至所述重叠区内的方向上的长度大于100nm。

17.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述介质层结构围绕所述重叠区设置。

18.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其特征在于，所述衬底朝向所述第一电极一侧设有声学镜结构，所述重叠区为所述声学镜结构、所述第一电极、所述压电层以及所述第二电极之间相互重叠的区域。

19.一种滤波器，其特征在于，所述滤波器包括如权利要求1-18中任一项所述的体声波谐振器。

技术总结
本申请实施例提供一种体声波谐振器及滤波器，体声波谐振器包括：衬底；第一电极，设置于所述衬底的表面上；压电层，设置于所述第一电极背离所述衬底的一侧；第二电极，设置于所述压电层上，所述第一电极、所述第二电极以及所述压电层之间存在相互重叠的重叠区；介质层结构，包括多层介质层，任意相邻两层所述介质层包括第一介质层和第二介质层，所述第一介质层的声阻抗大于所述压电层的声阻抗，所述第二介质层的声阻抗小于所述压电层的声阻抗；其中，所述介质层结构设置于所述第二电极所在平面与所述衬底的表面之间，且至少位于所述重叠区外。介质层结构能够反射向下泄漏的部分声波，从而减小声能的泄漏，提高声波谐振器的Q值。

技术研发人员：刘湉隽,杜波,王华磊,倪建兴
受保护的技术使用者：锐石创芯（重庆）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8