本公开总体上涉及微机电系统mems谐振器。
背景技术：
1、该章节说明了有用的背景信息，而不承认本文描述的代表现有技术的任何技术。
2、微机电系统mems谐振器正在开发中，以提供与石英谐振器相同的功能性，具有诸如更小的芯片尺寸、减少的成本和提高的抗冲击和振动的鲁棒性等益处。
3、mems谐振器的关键性能参数是等效串联电阻esr。esr与谐振器的质量因子q成反比。又一关键参数是驱动电平依赖性dld，这意味着谐振器频率对驱动功率的依赖性。esr和dld的最小化通常是期望的。
技术实现思路
1、本公开的某些实施例的目的是降低mems谐振器的dld，或者至少提供现有技术的替代方案。
2、根据本公开的第一示例方面，提供了一种mems微机电系统谐振器，包括：
3、倾斜谐振器元件，该倾斜谐振器元件包括倾斜谐振梁，该倾斜谐振梁包括单晶硅，其中
4、倾斜谐振梁被配置为在其长度方向上谐振，并且其中倾斜谐振梁的纵轴从硅的<100>方向倾斜（偏斜）。
5、在某些实施例中，倾斜谐振梁本身在几何形状上是倾斜的，并且进一步地，倾斜谐振梁的纵轴从硅的<100>方向偏斜。在多个倾斜谐振器梁的情况下，倾斜谐振梁本身在几何形状上是倾斜的，并且进一步地，倾斜谐振梁的纵轴从硅的<100>方向偏斜。
6、第一方面包括单梁mems谐振器和mems谐振器，单梁mems谐振器包括倾斜谐振器梁（或仅一个倾斜谐振器梁），mems谐振器包括多个倾斜谐振器梁（倾斜谐振器元件包括多个倾斜谐振梁）。
7、因此，根据某些实现方式，提供了一种mems微机电系统谐振器，包括：
8、倾斜谐振器元件，该倾斜谐振器元件包括倾斜谐振梁，该倾斜谐振梁包括单晶硅，其中
9、倾斜谐振梁被配置为在其长度方向上谐振，并且其中倾斜谐振梁的纵轴从硅的<100>方向偏斜，其中倾斜谐振器元件包括仅一个倾斜谐振梁。
10、而且，根据某些实现方式，提供了一种mems微机电系统谐振器，包括：
11、倾斜谐振器元件，该倾斜谐振器元件包括多个倾斜谐振梁，每个倾斜谐振梁包括单晶硅，其中
12、每个倾斜谐振梁被配置为在其长度方向上谐振，并且其中每个倾斜谐振梁的纵轴从硅的<100>方向偏斜。
13、在某些实施例中，所述倾斜是为了减少驱动电平依赖性的影响。
14、本文中的<100>方向是指米勒指数中的等效方向集合，例如方向[100]、[010]和[001]。在以下描述中，符号（100）是指法线方向为[100]的平面，而符号{100}是指通过对称性与平面（100）等效的所有平面。
15、在某些实施例中，倾斜谐振梁呈在一个（且仅一个）方向上歪斜的谐振梁的形式。
16、在某些实施例中，纵轴从所述<100>方向倾斜（偏斜）16至22度，更优选地18至20度，最优选地19度。
17、在某些实施例中，倾斜谐振梁呈歪斜矩形的形式。
18、在某些实施例中，mems谐振器包括呈平行四边形的一般形状的倾斜谐振梁。
19、在某些实施例中，平行四边形的较短的两个边缘平行于晶体定向<100>对准，并且平行四边形的两个较长边缘以角度90°-α与较短的两个边缘对准，其中α是倾斜谐振梁的纵轴与所述<100>方向之间的倾斜角度。
20、在某些实施例中，α在从所述<100>方向延伸16至22度的范围内，更优选地18至20度，最优选地19度。
21、在某些实施例中，倾斜谐振梁具有平行四边形的形式，其相邻边具有不相等的长度和非直角的角度（即，菱形）。在某些实施例中，倾斜谐振梁的纵横比大于1。在某些实施例中，倾斜谐振梁的两端（较短边缘）与垂直于所述<100>方向的方向对准（在单晶硅的情况下，该垂直方向可以是另一<100>方向）。
22、在某些实施例中，倾斜谐振梁呈歪斜矩形的形式，该歪斜矩形沿着既在谐振器元件的平面中又垂直于第一个提及的<100>方向（“第一<100>方向”）的轴歪斜。
23、在某些实施例中，歪斜矩形在第一<100>方向上不歪斜。在某些实施例中，歪斜矩形从第一<100>方向（大约矩形的一个拐角）歪斜（倾斜）16至22度，更优选地18至20度，最优选地19度。
24、在某些实施例中，谐振器元件被锚定在谐振器元件的节点处。
25、在某些实施例中，谐振器元件包括位于谐振器元件的节点处的吊杆，以将谐振器元件锚定到周围结构。在某些实施例中，吊杆被定位在倾斜谐振梁的较长边缘的中心处。在某些实施例中，吊杆与垂直于倾斜谐振梁的纵轴的方向对准。在某些实施例中，吊杆从硅的第一<100>方向倾斜，类似于谐振梁。
26、在某些实施例中，mems谐振器包括彼此相邻的多个倾斜谐振梁，该多个倾斜谐振梁通过相应的沟槽分离并且由相应的连接元件连接，所述多个倾斜谐振梁由所述连接元件连接，从而形成堆叠梁谐振器。
27、在某些实施例中，彼此相邻的所述多个倾斜谐振梁在其形式上是相同的。在某些实施例中，彼此相邻的多个倾斜谐振梁的较短边缘分别彼此对准。
28、在某些实施例中，每个倾斜谐振梁从硅的<100>方向在相同方向上偏斜。
29、在某些实施例中，倾斜谐振元件本身或（多个）谐振梁是倾斜的，而不会使谐振元件（或谐振器）整体旋转。
30、在某些实施例中，彼此相邻的所述多个倾斜谐振梁被配置为以集体谐振模式谐振，优选地以长度延伸谐振模式谐振。
31、在某些实施例中，彼此相邻的所述多个倾斜谐振梁具有共同的谐振模式形状。
32、在某些实施例中，倾斜谐振器元件的质量超过50%由单晶硅组成。
33、在某些实施例中，谐振器由（100）或{100}硅晶片或单晶硅层制成，其表面法线与硅的<100>晶体方向对准。
34、在某些实施例中，mems谐振器包括材料堆叠，该材料堆叠具有顶部电极层、在顶部电极层下方的压电层和在压电层下方的单晶硅的底部电极层。在某些实施例中，材料堆叠在整个倾斜谐振器（谐振）元件中是均匀的。
35、在某些实施例中，mems谐振器包括单晶硅层，单晶硅层被掺杂至平均杂质浓度为至少21019cm-3，更优选地至少11020cm-3。
36、根据第二示例方面，提供了一种mems微机电系统谐振器，包括平行四边形形状的谐振元件，其中较短的两个边缘平行于晶体定向<100>对准，并且谐振器的两个较长边缘以角度90°-α与较短的两个边缘对准。
37、在某些实施例中，α在从所述<100>方向延伸16至22度的范围内，更优选地18至20度，最优选地19度。
38、在某些实施例中，谐振器由单晶硅制成。
39、在某些实施例中，谐振元件（或梁）的顶表面的法线与硅的<100>晶体方向对准。
40、在某些实施例中，谐振器由（100）硅晶片或单晶硅层制成，其表面法向于<100>定向。
41、在某些实施例中，谐振器被配置为通过压电致动来激励。
42、不同的非约束性的示例方面和实施例已经在前述内容中呈现。以上实施例和稍后在该描述中描述的实施例被用于解释可以在本发明的实现方式中使用的所选方面或步骤。应该了解，对应实施例也适用于其他示例方面。实施例的任何适当组合可以被形成。