CN108649921A - 体声波谐振器 - Google Patents

体声波谐振器 Download PDF

Info

Publication number
CN108649921A
CN108649921A CN201810455217.XA CN201810455217A CN108649921A CN 108649921 A CN108649921 A CN 108649921A CN 201810455217 A CN201810455217 A CN 201810455217A CN 108649921 A CN108649921 A CN 108649921A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reflecting layer
bulk acoustic
tcf
electrode
resonance unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810455217.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN108649921B (zh
Inventor
申济湜
金德焕
金哲秀
朴浩洙
孙尚郁
宋寅相
李文喆
崔婧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Priority to CN201810455217.XA priority Critical patent/CN108649921B/zh
Publication of CN108649921A publication Critical patent/CN108649921A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108649921B publication Critical patent/CN108649921B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/40—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and electrical output, e.g. functioning as transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02086—Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02102—Means for compensation or elimination of undesirable effects of temperature influence
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02086—Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/0211—Means for compensation or elimination of undesirable effects of reflections
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
    • H03H9/172—Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
    • H03H9/173—Air-gaps
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
    • H03H9/172—Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
    • H03H9/175—Acoustic mirrors
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
    • H03H9/172—Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
    • H03H9/174—Membranes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

提供了一种体声波谐振器。所述体声波谐振器包括：基底；空气空腔，设置在第一电极之下；体声波谐振单元，设置在空气空腔之上，并且包括第一电极、第二电极和设置在第一电极和第二电极之间的压电层；第一反射层，设置在第二反射层与第二电极之间；第二反射层，设置在第一反射层与空气空腔之间，其中，第二反射层具有与第一反射层不同的声阻抗，其中，第一反射层包括用于补偿体声波谐振单元的频率温度系数TCF的至少一种材料，使得所述第一反射层包括：材料，被构造为在反射层中具有设定的较低的声阻抗特性；材料，被构造为提供被设置为将体声波谐振单元的TCF补偿为近似为零的设置的TCF补偿特性。

Description

体声波谐振器
本申请是申请日为2012年6月4日，申请号为201280022984.2，题为“体声波谐振器”的专利申请的分案申请。
技术领域
下面的描述涉及一种体声波谐振器(BAWR)。
背景技术
体声波谐振器(BAWR)可以通过设置在压电层之上和/或之下的电极来操作。响应于施加到电极的高频信号，压电层会振动。结果，可以操作BAWR。
BAWR可以用于无线信号传输，例如，用作无线通信装置、无线发射器、无线传感器的滤波器、发射器、接收器、双工器(duplexer)等。作为另一示例，BAWR可以用于无线数据的输入和输出。
存在多种类型的用于不同目的的无线通信装置。通常被认为是有线装置的无线装置的数量已经快速增加。因此，期望进行对于以低功率和高速度操作的射频(RF)装置的研究，以消耗更少的能量并节约资源。
发明内容
技术方案
在一个方面，提供了一种体声波谐振器(BAWR)，所述BAWR包括：体声波谐振单元，包括第一电极、第二电极以及设置在第一电极和第二电极之间的压电层；以及反射层，反射由于施加到第一电极和第二电极的信号而从压电层产生的谐振频率的波。
BAWR还可包括基底和设置在基底上方的空气空腔，其中，反射层设置在空气空腔上并且设置在体声波谐振单元下方。
反射层可以包括：第一反射层，设置在体声波谐振单元下方；以及第二反射层，设置在第一反射层下方并且设置在空气空腔上，第二反射层的声阻抗高于第一反射层的声阻抗。
第一反射层可以包括氧化硅基材料、氮化硅基材料、氧化铝基材料和氮化铝基材料中的至少一种。
第一反射层和第二反射层的厚度均可为谐振频率的波长的大约1/4。
反射层可以包括频率温度系数(TCF)的符号与体声波谐振单元的TCF的符号相反的至少一种材料。
反射层可包括具有TCF的材料，反射层的材料的TCF与体声波谐振单元的TCF的和可以近似为零。
反射层可以设置在体声波谐振单元上。
反射层可以包括：第一反射层，设置在体声波谐振单元上；以及第二反射层，设置在第一反射层上，第二反射层的声阻抗高于第一反射层的声阻抗。
第一反射层可以包括氧化硅基材料、氮化硅基材料、氧化铝基材料和氮化铝基材料中的至少一种。
第二反射层可以包括钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)和铂(Pt)中的至少一种或者Mo、Ru、W和Pt中的至少两种的化合物。
反射层可以包括：第一反射层，设置在体声波谐振单元下方；第二反射层，设置在第一反射层下方并且设置在空气空腔上，第二反射层的声阻抗高于第一反射层的声阻抗；第三反射层，设置在体声波谐振单元上；以及第四反射层，设置在第三反射层上，第四反射层的声阻抗高于第三反射层的声阻抗。
第一反射层和第三反射层可由TCF的符号与体声波谐振单元的TCF的符号相反的材料形成。
第一反射层和第三反射层可由包括TCF的材料形成，所述材料的TCF与体声波谐振单元的TCF的和可以近似为零。
在另一方面，提供了一种体声波谐振器(BAWR)，所述BAWR包括：体声波谐振单元，包括第一电极、第二电极以及设置在第一电极和第二电极之间的压电层；反射层，反射基于施加到第一电极和第二电极的信号而从压电层产生的谐振频率的波；以及频率温度系数(TCF)补偿层，补偿体声波谐振单元的TCF。
BAWR还可包括设置在基底上方的空气空腔，其中，反射层设置在空气空腔上并且设置在体声波谐振单元下方。
TCF补偿层可以设置在压电层之上或之下。
TCF补偿层可以包括：第一TCF补偿层，设置在压电层上；以及第二TCF补偿层，设置在体声波谐振单元下方。
TCF补偿层可以包括TCF的符号与体声波谐振单元的TCF的符号相反的材料。
反射层可以包括：第一反射层，设置在体声波谐振单元下方；第二反射层，设置在第一反射层下方并且设置在空气空腔上，第二反射层的声阻抗高于第一反射层的声阻抗。
其它特征和方面可以通过下面的详细描述、附图以及权利要求而清楚。
附图说明
图1是示出移动通信终端的发射频率和接收频率之间的带隙的示例的图。
图2是示出体声波谐振器(BAWR)的示例的图。
图3是示出BAWR的另一示例的图。
图4是示出BAWR的另一示例的图。
图5是示出BAWR的另一示例的图。
图6是示出BAWR的另一示例的图。
图7是示出BAWR的另一示例的图。
图8是示出BAWR的另一示例的图。
图9是示出BAWR的另一示例的图。
在整个附图和详细描述中，除非另有描述，否则相同的附图标号应当被理解为表示相同的元件、特征和结构。为了清楚、示出和方便起见，可以夸大这些元件的相对尺寸和描绘。
具体实施方式
提供下面的详细描述来帮助读者获得对这里描述的方法、设备和/或***的完整的理解。因此，本领域普通技术人员可以了解这里描述的方法、设备和/或***的各种改变、修改和等同物。另外，为了增加清楚性和简要性，可以省略对公知的功能和构造的描述。
体声波谐振器(BAWR)通过可以设置在压电层之上和/或之下的电极来操作。响应于施加到电极的高频电势，压电层可以振动。结果，BAWR可以用作滤波器。例如，BAWR可以设置在基底上方，使得它们之间具有空气空腔，从而改善声波的反射特性。
作为示例，BAWR可以用于无线数据的输入和输出，用作包括在诸如终端的无线通信装置中的滤波器、发射器、接收器或双工器。存在多种类型的用于不同目的的无线通信装置，并且通常被认为是有线装置的无线装置的数量已经快速地增加。因此，可以应用BAWR的领域的数量已经扩张。
BAWR可以是利用谐振诱发预定频率的波或振荡的装置。例如，该装置可以用作诸如滤波器和振荡器的射频(RF)装置中的组件。
由于频率源的量有限，所以运营移动通信***(例如移动电话)的公司会花费大量的成本来分配频率。
为了防止发射的信号与接收的信号之间出现干扰，可以在发射频率与接收频率之间使用预定的带隙。为了更有效地使用频率资源，期望减小发射频率和接收频率之间的带隙。
例如，可以使用具有高Q值的谐振器来减小RF通信***中的带隙。为了满足发射数据和发射速度的增大的量，可以提高带宽。
BAWR可以是通过使用竖直声波来引起谐振并且电学地使用该谐振的装置。BAWR可以使用空气间隙结构作为反射器以减小在竖直方向产生的声波的损失，或者可以使用其中交替地设置多个反射层的反射器结构。
由于发射的和接收的数据的量增大，所以可以执行减小分配的频带之间的带隙的操作，以确保更宽的频带。为了实现该想法，期望能够利用窄的带隙来执行无线通信而在发射信号与接收信号之间不出现干扰的设备。
图1示出了移动通信终端的发射频率和接收频率之间的带隙的示例。
参照图1，为了满足通信公司的需求，发射频带可以增加宽度101，接收频带可以增加宽度103。由于发射频带增加了宽度101，所以带隙110减小至带隙120。
可以使用将发射信号和接收信号分开的BAWR来实现双工器。在本示例中，为了使发射信号和接收信号在变窄了的带隙120之内精确且有效地分开，可以使用具有高的品质因子(Q)值和低的频率温度系数(TCF)的BAWR。BAWR的TCF表示在使用BAWR的温度范围内的BAWR的频率变化的比例。在该示例中，随着TCF的值变得越接近零，基于温度的频率变化变得越低。
图2示出了BAWR的示例。
参照图2，BAWR包括基底210、反射层220、体声波谐振单元260和空气空腔270。
基底210可以是硅或者绝缘体上硅(SOI)类型。在该示例中，体声波谐振单元260包括第一电极230、压电层240和第二电极250。基于施加到第一电极230和第二电极250的信号，反射层220可以反射从压电层240产生的谐振频率的波。
反射层220可以是其中的反射层具有至少两种特性的结构。例如，反射层220可以包括第一反射层和具有比第一反射层的声阻抗相对高的声阻抗的第二反射层。
参照图2，第一反射层设置在第一电极230的下方，第二反射层设置在第一反射层下方。在该示例中，如果沿从第二电极250到第一电极230的方向(即，沿向下的竖直方向)产生的声波被引导为入射在反射层220上，则声波可以被具有不同的声阻抗的两种材料之间的界面反射。在该示例中，被反射的波的大小可以随着两种材料之间的声阻抗的差值的增大而增大。
例如，从阻抗高的材料向阻抗低的材料行进的声波的相位会被改变大约180度，因此，可以使声波被反射。
反射层220的第一反射层的声阻抗可以低于第二反射层的声阻抗，第二反射层的声阻抗可以低于空气空腔270的声阻抗。因此，从体声波谐振单元260沿竖直方向产生的声波可以被第二反射层和空气空腔270之间的界面完全反射。例如，与入射波相比，反射波的相位可以具有180度的相位差，因此，反射波可以与入射波偏置，从而减少能量损失。因此，可以减少竖直声波的损失。
例如，可以通过在基底210上层叠牺牲层，然后对牺牲层进行图案化和蚀刻，来形成空气空腔270。
由第一反射层和第二反射层反射的声波的反射率可以基于下面的等式进行计算。
ρ：密度
c：硬度
va：音速
R：反射系数
Za：声阻抗
λ：波长
f：频率
在这些等式中，Z1和Z2表示反射层的声阻抗，R表示反射率，Za表示材料的声阻抗，ρ表示材料的密度，va表示音速，λ表示谐振频率的波长，f表示谐振频率，c表示硬度。
图3示出了BAWR的另一示例。
参照图3，BAWR包括基底310、反射层320、反射层330、第一电极340、压电层350、第二电极360和空气空腔370。
空气空腔370可以设置在基底310上。即，在本示例中的空气空腔设置在基底310与反射层320之间。反射层320设置在空气空腔370上。反射层330设置在反射层320上并且在第一电极340下方。
例如，反射层330的声阻抗可以比反射层320的声阻抗低。反射层320的声阻抗可以高于反射层330的声阻抗。另外，反射层320的声阻抗可以低于空气空腔370的声阻抗。
通过使用其中使反射层320和反射层330结合的结构，沿从第二电极360至第一电极的方向产生的声波由于声阻抗的差异而不会在空气空间370中损失，并且可以被完全反射或几乎被完全反射而保持在压电层350中。
基于施加到第一电极340和第二电极350的电压，可以从压电层350产生谐振频率。在该示例中，反射层320和反射层330可以被形成为厚度大约为从压电层350产生的谐振频率的波长的1/4。即，反射层320和反射层330的每个可以被形成为具有接近谐振频率的波长的1/4的厚度。
体声波谐振单元可以包括第一电极340、压电层350和第二电极360。反射层330可包括频率温度系数(TCF)的符号(sign)与体声波谐振单元的TCF的符号相反的至少一种材料。例如，如果体声波谐振单元具有负的TCF值，则反射层330可由具有正的TCF值的材料形成。
反射层330可由具有TCF的材料形成。反射层330的材料的TCF与体声波谐振单元的TCF的和可以近似为零。
例如，反射层330可由氧化硅基材料、氮化硅基材料、氧化铝基材料和氮化铝(AlN)基材料中的一种或多种形成。作为另一示例，反射层330可由二氧化硅(SiO2)、四氮化三硅(Si3O4)、氧化锌(ZnO)、AlN、铝(Al)、金(Au)和氧化铝(Al2O3)中的一种或多种形成。
反射层320可以由包括钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)和铂(Pt)中的至少一种的材料或者Mo、Ru、W和Pt中的至少两种的化合物形成。
图4示出了BAWR的另一示例。
参照图4，BAWR包括基底410、膜420、第一电极430、压电层440、第二电极450、反射层460、反射层470和空气空腔480。
空气空腔480设置在基底410上。为了保持空气空腔480的形状，在该示例中，在空气空腔480上设置有膜420。
第一电极430可以设置在膜420上。反射层460设置在第二电极450上，反射层470设置在反射层460上。
反射层460的声阻抗可以比反射层470的声阻抗相对较低。即，反射层470可具有比反射层460的声阻抗相对较高的声阻抗。反射层470可具有比空气的声阻抗相对较低的声阻抗。
通过使用反射层460和反射层470相结合的结构，从第一电极430到第二电极450产生的声波可以由于声阻抗的不同而不被损失，并且可以被反射，从而保持在压电层440中。
可以基于施加到第一电极430和第二电极450的电压从压电层440产生谐振频率。例如，反射层460和反射层470均可被形成为具有从压电层440产生的谐振频率的波长的大约1/4的厚度。即，反射层460和反射层470均可被形成为具有谐振频率的波长的大约1/4的厚度。
体声波谐振单元可包括第一电极430、压电层440和第二电极450。反射层460可以由TCF的符号与体声波谐振单元的TCF的符号相反的材料形成。例如，如果体声波谐振单元具有负的TCF值，则反射层460可由具有正的TCF值的材料形成。
反射层460可由具有TCF的材料形成。反射层460的材料的TCF与体声波谐振单元的TCF的和可以近似为零。
例如，反射层460可由氧化硅基材料、氮化硅基材料、氧化铝基材料、氮化铝基材料(例如，SiO2、Si3O4、ZnO、AlN、Al、Au和Al2O3)的一种或多种形成。
例如，反射层470可由包括Mo、Ru、W和Pt中的至少一种的材料或者Mo、Ru、W和Pt中的至少两种的化合物形成。
图5示出了BAWR的另一示例。
参照图5，BAWR可包括设置在体声波谐振单元之上和/或之下的反射层。
在该示例中，空气空腔590设置在基底510上。反射层520可以设置在基底510的一部分上以及在空腔590上。反射层530可以设置在反射层520上并且在第一电极540下方。
例如，反射层530的声阻抗可以相对低于反射层520的声阻抗。即，反射层520的声阻抗可以相对高于反射层530的声阻抗。另外，反射层520的声阻抗可以低于空气空腔570的声阻抗。
通过使用反射层520和反射层530相结合的结构，沿从第二电极560到第一电极540的方向产生的声波可以由于声阻抗的不同而不在空气空腔590中损失，并且可以被完全反射，从而保持在压电层550中。
在该示例中，反射层570设置在第二电极560上且在反射层580下方。反射层580设置在反射层570上。
例如，反射层570的声阻抗可以相对低于反射层580的声阻抗。反射层580的声阻抗可以相对高于反射层570的声阻抗。另外，反射层580的声阻抗可以低于空气的声阻抗。
例如，通过使用反射层570和反射层580相结合的结构，沿从第一电极540到第二电极560的方向产生的声波可以由于声阻抗的不同而不在空气中损失，并且可以被完全反射，以保持在压电层550中。
基于施加到第一电极540和第二电极560的电压，可以从压电层550产生谐振频率。作为示例，反射层520、反射层530、反射层570和反射层580均可以被形成为具有从压电层550产生的谐振频率的波长的大约1/4的厚度。
体声波谐振单元可以包括第一电极540、压电层550和第二电极560。例如，反射层530和反射层570可以由TCF的符号与体声波谐振单元的TCF的符号相反的材料形成。例如，如果体声波谐振单元具有负的TCF值，则反射层530和反射层570可由具有正的TCF值的材料形成。
反射层530和反射层570可由具有TCF的材料形成。该材料的TCF与体声波谐振单元的TCF的和可以近似为零。
例如，反射层530和反射层570可由氧化硅基材料、氮化硅基材料、氧化铝基材料、氮化铝基材料(例如，SiO2、Si3O4、ZnO、AlN、Al、Au和Al2O3)中的一种或多种形成。
例如，反射层520和反射层580可由包括Mo、Ru、W和Pt中的至少一种的材料或者Mo、Ru、W和Pt中的至少两种的化合物形成。
图6示出了BAWR的另一示例。
参照图6，BAWR包括基底610、反射层620、体声波谐振单元670以及TCF补偿层660。
例如，基底610可以是硅或SOI类型。体声波谐振单元670可以包括第一电极630、压电层640和第二电极650。可以基于施加到第一电极630和第二电极650的信号从压电层640产生谐振频率。在该示例中，反射层620可以反射从压电层640产生的谐振频率的波。
反射层620可以包括具有至少两种特性的反射层。例如，反射层620可以包括具有相对低的声阻抗的第一反射层和具有比第一反射层的声阻抗相对高的声阻抗的第二反射层。
参照图6，第一反射层设置在第一电极630下方，第二反射层设置在第一反射层下方。
如果沿从第二电极650到第一电极630的方向(即，竖直方向)产生的声波被引导为入射在反射层620上，则该声波可以被具有不同的声波阻抗的两种材料之间的界面反射。在该示例中，被反射的波的大小可以随着两种材料之间的声阻抗的差值的增大而变大。
TCF补偿层660可以补偿体声波谐振单元670的TCF。例如，TCF补偿层660可以由TCF的符号与体声波谐振单元670的TCF的符号相反的材料形成。通过将体声波谐振单元670的TCF与TCF补偿层660的TCF相加，BAWR的TCF可以接近于零。
例如，可通过对氧化硅或氮化硅掺杂杂质元素来形成TCF补偿层660。通过掺杂杂质元素，TCF补偿层660的TCF可以被更精细地调节。杂质元素的示例包括砷(As)、锑(Sb)、磷(P)、硼(B)、锗(Ge)、硅(Si)和铝(Al)中的至少一种，或者包括As、Sb、P、B、Ge、Si和Al中的至少两种的化合物。
通过使用反射层620减小了竖直声波的损失，因此，可以改善BAWR的品质因子(Q)值。例如，通过使用TCF补偿层660，BAWR的TCF值可以变得接近零，因此，BAWR可以使发射信号和接收信号与窄的带隙精确地分开。
图7示出了BAWR的另一示例。
参照图7，BAWR包括基底710、反射层720、反射层730、第一电极740、压电层750、第二电极760、TCF补偿层770以及空气空腔780。
空气空腔780设置在基底710上。反射层720设置在空气空腔780上并且在基底710的一部分上。反射层730设置在反射层720上并且在第一电极740下方。
例如，反射层730的声阻抗可以相对低于反射层720的声阻抗。即，反射层720的声阻抗可以相对高于反射层730的声阻抗。另外，反射层720的声阻抗可以相对低于空气空腔780的声阻抗。
例如，通过使用反射层720与反射层730相结合的结构，沿从第二电极760到第一电极740的方向产生的声波可以由于声阻抗的不同而不在空气空腔780中损失，并且可以被完全反射以保持在压电层750中。
例如可通过对氧化硅或氮化硅掺杂杂质元素来形成TCF补偿层770。通过掺杂杂质元素，TCF补偿层770的TCF可以被更精细地调节。杂质元素的示例包括As、Sb、P、B、Ge、Si和Al中的至少一种，或者包括As、Sb、P、B、Ge、Si和Al中的至少两种的化合物。
图8示出了BAWR的另一示例。
参照图8，BAWR包括基底810、反射层820、反射层830、TCF补偿层840、第一电极850、压电层860、第二电极870和空气空腔880。体声波谐振单元可包括第一电极850、压电层860和第二电极870。
在该示例中，TCF补偿层840设置在体声波谐振单元下方。TCF补偿层840设置在第一电极850下方。
图9示出了BAWR的另一示例。
参照图9，BAWR包括基底910、反射层920、反射层930、TCF补偿层940、第一电极950、压电层960、第二电极970、TCF补偿层980以及空气空腔990。
在该示例中，TCF补偿层940设置在第一电极950下方，TCF补偿层980设置在第二电极970上。
仅作为非穷尽性说明，这里描述的终端/装置/单元可以表示诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、数码相机、便携式游戏控制器和MP3播放器的移动装置，便携式/个人多媒体播放器(PMP)，手持电子书，便携式膝上PC，全球定位***(GPS)导航，平板电脑，传感器以及诸如桌面PC、高清电视机(HDTV)、光盘播放器、机顶盒、家用电器等的能够进行无线通信或与这里公开的内容一致的网络通信的装置。
计算***或计算机可以包括与总线电连接的微处理器、用户界面以及存储控制器。其还可包括闪速存储装置。闪速存储装置可以通过存储控制器存储N位数据。该N位数据被微处理器处理或者将被微处理器处理，N可以是1或大于1的整数。在计算***或计算机是移动设备的情况下，可以额外提供电池来供应计算***或计算机的工作电压。本领域普通技术人员将理解，计算***或计算机还可包括应用芯片组、相机图像处理器(CIS)、移动动态随机存取存储器(DRAM)等。存储控制器和闪速存储装置可以构成使用非易失性存储装置来存储数据的固态驱动器/盘(SSD)。
已经在此描述了多个实例。然而，应当理解的是，可以进行各种修改。例如，如果以不同的顺序来执行描述的技术和/或如果将描述的***、结构、装置或电路中的组件以不同的方式结合和/或由其它组件或它们的等同物进行替代或补充，则可以取得合适的结果。因此，其它实施方式在权利要求书的范围内。

Claims (7)

1.一种体声波谐振器，所述体声波谐振器包括：
基底；
空气空腔，设置在第一电极之下；
体声波谐振单元，设置在空气空腔之上，并且包括第一电极、第二电极和设置在第一电极和第二电极之间的压电层；
第一反射层，设置在第二反射层与第二电极之间；
第二反射层，设置在第一反射层与空气空腔之间，
其中，第二反射层具有与第一反射层不同的声阻抗，
其中，第一反射层包括用于补偿体声波谐振单元的频率温度系数TCF的至少一种材料，使得所述第一反射层包括：
材料，被构造为在反射层中具有设定的较低的声阻抗特性；
材料，被构造为提供被设置为将体声波谐振单元的TCF补偿为近似为零的设置的TCF补偿特性。
2.如权利要求1所述的体声波谐振器，其中，所述被构造为在反射层中具有设定的较低的声阻抗特性的材料具有大约为体声波谐振单元的谐振频率的波长的1/4的厚度，第二反射层的具有不同的声阻抗的反射材料具有大约所述波长的1/4的厚度。
3.如权利要求1所述的体声波谐振器，其中，由于所述被构造为提供设置的TCF补偿特性的材料，第一反射层具有与体声波谐振单元的TCF的正或负符号相反的正或负符号。
4.如权利要求1所述的体声波谐振器，其中，所述被构造为在反射层中具有设定的较低的声阻抗特性的材料包括：氧化硅基材料、氮化硅基材料、氧化铝基材料和氮化铝基材料中的至少一种。
5.如权利要求1所述的体声波谐振器，其中，所述被构造为提供设置的TCF补偿特性的材料被掺杂添加到所述被构造为在反射层中具有设定的较低的声阻抗特性的材料。
6.如权利要求1所述的体声波谐振器，其中，第二反射层包括钼(Mo)、钌(Ru)、钨(W)和铂(Pt)中的至少一种或者Mo、Ru、W和Pt中的至少两种的化合物。
7.如权利要求1所述的体声波谐振器，其中，所述被构造为提供TCF补偿特性的材料将至少一个体声波谐振单元和第二反射层的TCF之和补偿为近似等于零。
CN201810455217.XA 2012-01-18 2012-06-04 体声波谐振器 Active CN108649921B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810455217.XA CN108649921B (zh) 2012-01-18 2012-06-04 体声波谐振器

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2012-0005760 2012-01-18
KR1020120005760A KR101919118B1 (ko) 2012-01-18 2012-01-18 체적 음향 공진기
PCT/KR2012/004379 WO2013108965A1 (en) 2012-01-18 2012-06-04 Bulk acoustic wave resonator
CN201280022984.2A CN103534943B (zh) 2012-01-18 2012-06-04 体声波谐振器
CN201810455217.XA CN108649921B (zh) 2012-01-18 2012-06-04 体声波谐振器

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280022984.2A Division CN103534943B (zh) 2012-01-18 2012-06-04 体声波谐振器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108649921A true CN108649921A (zh) 2018-10-12
CN108649921B CN108649921B (zh) 2023-08-25

Family

ID=48779494

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810455217.XA Active CN108649921B (zh) 2012-01-18 2012-06-04 体声波谐振器
CN201280022984.2A Active CN103534943B (zh) 2012-01-18 2012-06-04 体声波谐振器

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280022984.2A Active CN103534943B (zh) 2012-01-18 2012-06-04 体声波谐振器

Country Status (5)

Country Link
US (2) US9899593B2 (zh)
EP (1) EP2805415B1 (zh)
KR (1) KR101919118B1 (zh)
CN (2) CN108649921B (zh)
WO (1) WO2013108965A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111669144A (zh) * 2020-05-06 2020-09-15 河源市众拓光电科技有限公司 一种baw体声波谐振器及其制备方法、滤波器

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6185292B2 (ja) * 2013-06-10 2017-08-23 太陽誘電株式会社 弾性波デバイス
KR101973416B1 (ko) * 2014-07-31 2019-04-29 삼성전기주식회사 음향 공진기 및 음향 공진기의 제조 방법
KR102207928B1 (ko) 2014-08-13 2021-01-26 삼성전자주식회사 음향 센싱 소자 및 주파수 정보 획득 방법
WO2016051025A1 (en) * 2014-10-03 2016-04-07 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Temperature compensated plate resonator
KR102029503B1 (ko) 2014-12-08 2019-11-08 삼성전기주식회사 체적 음향 공진기 및 필터
US10756700B2 (en) 2016-07-14 2020-08-25 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Bulk acoustic wave resonator device
KR20180017941A (ko) * 2016-08-11 2018-02-21 삼성전기주식회사 탄성파 필터 장치 및 그 제조방법
KR101872599B1 (ko) * 2016-08-26 2018-06-28 삼성전기주식회사 탄성파 필터 장치
GB201618508D0 (en) * 2016-11-02 2016-12-14 Imp Innovations Ltd Implantable device
KR102369436B1 (ko) * 2017-04-19 2022-03-03 삼성전기주식회사 체적 음향 공진기
CN108075033A (zh) * 2017-12-26 2018-05-25 广东奥迪威传感科技股份有限公司 压电振子及其制备方法
CN110166014B (zh) * 2018-02-11 2020-09-08 诺思(天津)微***有限责任公司 体声波谐振器及其制造方法
CN112567637B (zh) * 2018-06-01 2023-08-01 X开发有限责任公司 智能跟踪***及其方法和***
KR102198535B1 (ko) * 2018-10-05 2021-01-06 삼성전기주식회사 체적 음향 공진기
US11595016B2 (en) 2018-10-05 2023-02-28 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Bulk-acoustic wave resonator
US11146241B2 (en) 2019-02-08 2021-10-12 Vtt Technical Research Centre Of Finland Ltd Low loss acoustic device
CN109889181B (zh) * 2019-03-26 2020-09-29 电子科技大学 一种复合柔性体声波谐振器及其制备方法
CN110233605B (zh) * 2019-05-13 2022-05-03 电子科技大学 单晶薄膜型体声波谐振器的优化方法及谐振器
CN112152581B (zh) * 2020-08-24 2022-02-08 杭州星阖科技有限公司 布拉格声波反射层结构及其制作方法和固态装配谐振器

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1461103A (zh) * 2002-05-21 2003-12-10 株式会社村田制作所 复合材料振荡器件
US20040125970A1 (en) * 2002-12-27 2004-07-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Bulk acoustic wave device and method of manufacturing the same
US20040195937A1 (en) * 2003-04-01 2004-10-07 Shogo Matsubara Film bulk acoustic resonator and film bulk acoustic resonator circuit
CN1595798A (zh) * 2003-09-09 2005-03-16 三星电子株式会社 薄膜谐振器及其制造方法以及具有薄膜谐振器的滤波器
US20050151600A1 (en) * 2002-05-23 2005-07-14 Masaki Takeuchi Piezoelectric thin-film resonator, piezoelectric filter, and electronic component including the piezoelectric filter
US20050189846A1 (en) * 2004-01-07 2005-09-01 Tdk Corporation Film bulk acoustic wave resonator
US20070035364A1 (en) * 2005-08-11 2007-02-15 Uppili Sridhar Titanium-tungsten alloy based mirrors and electrodes in bulk acoustic wave devices
CN1929303A (zh) * 2005-09-09 2007-03-14 安华高科技无线Ip（新加坡）私人有限公司 频率温度系数经调整过的谐振器
EP1901426A1 (en) * 2006-09-12 2008-03-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Resonator, apparatus having the same and fabrication method of resonator
CN101630946A (zh) * 2009-08-27 2010-01-20 浙江大学 一种薄膜体声波谐振器及其制备方法
US20100327697A1 (en) * 2009-06-24 2010-12-30 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic resonator structure comprising a bridge
US20110121915A1 (en) * 2009-11-23 2011-05-26 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Passivation layers in acoustic resonators
US20110304412A1 (en) * 2010-06-10 2011-12-15 Hao Zhang Acoustic Wave Resonators and Methods of Manufacturing Same
US20120056694A1 (en) * 2010-09-07 2012-03-08 Wei Pang Composite bulk acoustic wave resonator

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5872493A (en) 1997-03-13 1999-02-16 Nokia Mobile Phones, Ltd. Bulk acoustic wave (BAW) filter having a top portion that includes a protective acoustic mirror
US6930364B2 (en) * 2001-09-13 2005-08-16 Silicon Light Machines Corporation Microelectronic mechanical system and methods
KR20030034932A (ko) * 2001-10-29 2003-05-09 전병영 탄성파소자의 패키지 및 그의 패키징 방법
DE10251876B4 (de) 2002-11-07 2008-08-21 Infineon Technologies Ag BAW-Resonator mit akustischem Reflektor und Filterschaltung
JP2008072156A (ja) 2004-12-02 2008-03-27 Murata Mfg Co Ltd 複合材料振動装置
JP4693406B2 (ja) * 2004-12-28 2011-06-01 京セラキンセキ株式会社 圧電薄膜デバイス及びその製造方法
US7787703B2 (en) 2005-05-11 2010-08-31 Xerox Corporation Method and system for extending binary image data to contone image data
KR100623396B1 (ko) * 2005-06-28 2006-09-13 쌍신전자통신주식회사 체적탄성파 소자 및 그 제조방법
US7561009B2 (en) * 2005-11-30 2009-07-14 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Film bulk acoustic resonator (FBAR) devices with temperature compensation
JP2008172711A (ja) * 2007-01-15 2008-07-24 Hitachi Media Electoronics Co Ltd 薄膜バルク弾性波共振器およびフィルタおよびそれを用いた高周波モジュール
WO2009013938A1 (ja) * 2007-07-20 2009-01-29 Murata Manufacturing Co., Ltd. 圧電共振子及び圧電フィルタ装置
US7786826B2 (en) 2007-10-12 2010-08-31 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Apparatus with acoustically coupled BAW resonators and a method for matching impedances
US9209776B2 (en) * 2009-06-30 2015-12-08 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Method of manufacturing an electrical resonator
US20110121916A1 (en) 2009-11-24 2011-05-26 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Hybrid bulk acoustic wave resonator
KR101708893B1 (ko) * 2010-09-01 2017-03-08 삼성전자주식회사 체적 음향 공진기 구조 및 제조 방법
KR101856057B1 (ko) * 2011-12-08 2018-05-10 삼성전자주식회사 체적 음향 공진기, 체적 음향 공진기의 제조방법 및 체적 음향 공진기를 이용한 ｒｆ 디바이스
KR101959204B1 (ko) * 2013-01-09 2019-07-04 삼성전자주식회사 무선 주파수 필터 및 무선 주파수 필터의 제조방법
JP6368214B2 (ja) * 2014-10-03 2018-08-01 太陽誘電株式会社 弾性波デバイス

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1461103A (zh) * 2002-05-21 2003-12-10 株式会社村田制作所 复合材料振荡器件
US20050151600A1 (en) * 2002-05-23 2005-07-14 Masaki Takeuchi Piezoelectric thin-film resonator, piezoelectric filter, and electronic component including the piezoelectric filter
US20040125970A1 (en) * 2002-12-27 2004-07-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Bulk acoustic wave device and method of manufacturing the same
US20040195937A1 (en) * 2003-04-01 2004-10-07 Shogo Matsubara Film bulk acoustic resonator and film bulk acoustic resonator circuit
CN1595798A (zh) * 2003-09-09 2005-03-16 三星电子株式会社 薄膜谐振器及其制造方法以及具有薄膜谐振器的滤波器
CN100499365C (zh) * 2004-01-07 2009-06-10 Tdk株式会社 薄膜体波谐振器
US20050189846A1 (en) * 2004-01-07 2005-09-01 Tdk Corporation Film bulk acoustic wave resonator
US20070035364A1 (en) * 2005-08-11 2007-02-15 Uppili Sridhar Titanium-tungsten alloy based mirrors and electrodes in bulk acoustic wave devices
CN1929303A (zh) * 2005-09-09 2007-03-14 安华高科技无线Ip（新加坡）私人有限公司 频率温度系数经调整过的谐振器
EP1901426A1 (en) * 2006-09-12 2008-03-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Resonator, apparatus having the same and fabrication method of resonator
US20100327697A1 (en) * 2009-06-24 2010-12-30 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic resonator structure comprising a bridge
CN101630946A (zh) * 2009-08-27 2010-01-20 浙江大学 一种薄膜体声波谐振器及其制备方法
US20110121915A1 (en) * 2009-11-23 2011-05-26 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Passivation layers in acoustic resonators
US20110304412A1 (en) * 2010-06-10 2011-12-15 Hao Zhang Acoustic Wave Resonators and Methods of Manufacturing Same
US20120056694A1 (en) * 2010-09-07 2012-03-08 Wei Pang Composite bulk acoustic wave resonator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111669144A (zh) * 2020-05-06 2020-09-15 河源市众拓光电科技有限公司 一种baw体声波谐振器及其制备方法、滤波器
CN111669144B (zh) * 2020-05-06 2023-09-22 广州市艾佛光通科技有限公司 一种baw体声波谐振器及其制备方法、滤波器

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013108965A1 (en) 2013-07-25
US20180083182A1 (en) 2018-03-22
US9899593B2 (en) 2018-02-20
KR20130084860A (ko) 2013-07-26
CN103534943A (zh) 2014-01-22
EP2805415B1 (en) 2019-05-22
EP2805415A4 (en) 2015-12-16
US20130181579A1 (en) 2013-07-18
US10991872B2 (en) 2021-04-27
CN103534943B (zh) 2018-06-08
CN108649921B (zh) 2023-08-25
KR101919118B1 (ko) 2018-11-15
EP2805415A1 (en) 2014-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103534943B (zh) 体声波谐振器
US9246468B2 (en) Bulk acoustic wave resonator and manufacturing method thereof, and radio frequency device using bulk acoustic wave resonator
US20170366159A1 (en) Bulk acoustic wave resonator having a plurality of compensation layers and duplexer using same
US10938367B2 (en) Solidly mounted layer thin film device with grounding layer
CN104471864B (zh) 体声波谐振器调谐器电路
CN109921759A (zh) 声谐振器
CN106059524B (zh) 体声波谐振器及包括该体声波谐振器的滤波器
US7994878B2 (en) Acoustic wave device and high-frequency filter using the same
US9154110B2 (en) Radio frequency (RF) filter and RF transceiver using bulk acoustic wave resonator (BAWR)
TWI517572B (zh) 具有結合厚度及寬度振動模式之壓電共振器
JP2004304704A (ja) 薄膜音響共振子、及び、薄膜音響共振子回路
JP2012100029A (ja) 弾性波デバイス
US20140273881A1 (en) Border ring mode suppression in solidly-mounted bulk acoustic wave resonator
US10069472B2 (en) Bulk acoustic wave resonator and filter including the same
US10097159B2 (en) Acoustic wave elements, antenna duplexers and electronic devices
US11146247B2 (en) Stacked crystal filter structures
CN116034544A (zh) 具有散热区域和电绝缘体区域的体声波谐振器
US20230104500A1 (en) Stacked acoustic wave devices with solid acoustic mirror therebetween
US20190222193A1 (en) Bulk Acoustic Wave Resonator having a Lateral Energy Barrier
US20230120844A1 (en) Laterally excited bulk acoustic wave device with thermally conductive layer
US10797676B2 (en) Acoustic resonator with enhanced boundary conditions
JP2000261281A (ja) 圧電バルク振動子
TW201330496A (zh) 平行電耦合之雙埠共振器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant