CN115296638A - 一种谐振器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种谐振器及其制备方法，涉及谐振器技术领域，包括衬底以及依次层叠于衬底上的下电极、复合压电层和上电极，在复合压电层中设置有多个温度补偿块，多个温度补偿块位于有效工作区域，并且由于多个温度补偿块分布在垂直层叠方向的平面内，因此，能够保证对有效工作区域进行温度补偿的范围。在此基础上，多个温度补偿块相互之间采用间隔的方式分布，便能够在任意两个相邻的温度补偿块之间的区域保持正常的电学性能，从而实现在保证温度补偿范围的同时，能够显著降低单体温度补偿块对有效工作区域的连续覆盖面积，从而降低因设置温度补偿结构而对谐振器电学性能造成的影响。
Description
技术领域
本申请涉及谐振器技术领域，具体而言，涉及一种谐振器及其制备方法。
背景技术
无线通讯技术的超高速发展和通讯终端的多功能化，对工作在射频频段的频率器件提出了更高性能的要求，相对于传统的介质陶瓷滤波器和SAW滤波器，基于薄膜体声波谐振器(FBAR)的滤波器可以很好的工作在几百MHz到5-6GHz的范围，尤其是在高频率的应用中，FBAR滤波器具有非常大的优势，FBAR滤波器具有高频率，低损耗，低温飘特性，陡峭的滤波器裙边和极高的Q值、工作频率、灵敏度、分辨率、可承受功率容量，小体积以及制备工艺与CMOS兼容的特性，因此，FBAR占据了大部分无线通讯的应用领域。
FBAR器件的温度稳定性非常影响器件的性能，对于高性能器件来说，必须要求有良好的温度稳定性，现有做法通常采用在谐振器堆叠结构中添加整层的温度补偿层来补偿温度给器件带来的影响，鉴于温度补偿层通常为绝缘材料，所以采用该种方式对器件的电学性能有较大影响。
发明内容
本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种谐振器及其制备方法，以改善现有添加整层温度补偿层对谐振器的电学性能造成的影响。
为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
本申请实施例的一方面，提供一种谐振器，包括衬底以及依次层叠于衬底上的下电极、复合压电层和上电极，在复合压电层中设置有多个相互间隔的温度补偿块，多个温度补偿块在垂直层叠方向的平面内分布且位于谐振器的有效工作区域。
可选的，复合压电层包括依次层叠于下电极上的多层单晶压电层，多个温度补偿块均位于多层单晶压电层中的任意一层。
可选的，多层单晶压电层至少包括层叠设置的第一单晶压电层和第二单晶压电层，第一单晶压电层的掺杂浓度大于第二单晶压电层的掺杂浓度，谐振器的机电耦合系数与第一单晶压电层的掺杂浓度正相关；或，多层单晶压电层至少包括层叠设置的第一单晶压电层和第二单晶压电层，第一单晶压电层的掺杂浓度大于第二单晶压电层的掺杂浓度，谐振器的机电耦合系数与第一单晶压电层和第二单晶压电层的厚度比值正相关。
可选的，在下电极和衬底之间还设置有支撑层，支撑层靠近下电极的一侧具有空气腔。
可选的，在支撑层和衬底之间还设置有相互键合的第一过渡层和第二过渡层。
本申请实施例的另一方面，提供一种谐振器制备方法，方法包括：提供衬底；在衬底上制作依次层叠的下电极、复合压电层和上电极，其中，复合压电层中设置有多个相互间隔的温度补偿块，多个温度补偿块在垂直于层叠方向的平面内分布且位于谐振器的有效工作区域。
可选的，在衬底上制作依次层叠的下电极、复合压电层和上电极包括：提供临时基底；在临时基底上形成复合压电层；在复合压电层上依次沉积下电极和支撑层，得到预制器件；通过键合工艺将预制器件具有支撑层的一侧设置于衬底；去除临时基底以使复合压电层露出；在复合压电层上沉积上电极。
可选的，在临时基底上形成复合压电层包括：在临时基底上生长第二单晶压电层；通过刻蚀在第二单晶压电层上形成多个相互间隔的凹槽，凹槽在垂直层叠方向的平面内分布且位于谐振器的有效工作区域；在每个凹槽内均填充有温度补偿块；在具有温度补偿块的第二单晶压电层上生长第一单晶压电层。
可选的，在临时基底上形成复合压电层包括：在临时基底上依次生长第二单晶压电层和第一单晶压电层；通过刻蚀在第一单晶压电层背离第二单晶压电层的一侧形成多个相互间隔的凹槽，凹槽在垂直层叠方向的平面内分布且位于谐振器的有效工作区域；在每个凹槽内均填充有温度补偿块。
可选的，多层单晶压电层至少包括层叠设置的第一单晶压电层和第二单晶压电层，第一单晶压电层的掺杂浓度大于第二单晶压电层的掺杂浓度，谐振器的机电耦合系数与第一单晶压电层的掺杂浓度正相关；或，多层单晶压电层至少包括层叠设置的第一单晶压电层和第二单晶压电层，第一单晶压电层的掺杂浓度大于第二单晶压电层的掺杂浓度，谐振器的机电耦合系数与第一单晶压电层和第二单晶压电层的厚度比值正相关。
本申请的有益效果包括：
本申请提供了一种谐振器及其制备方法，包括衬底以及依次层叠于衬底上的下电极、复合压电层和上电极，在复合压电层中设置有多个温度补偿块，多个温度补偿块位于有效工作区域，并且由于多个温度补偿块分布在垂直层叠方向的平面内，即横向分布，因此，能够保证对有效工作区域进行温度补偿，从而具有良好的温度补偿能力。在此基础上，多个温度补偿块相互之间采用间隔的方式分布，那么在任意两个相邻的温度补偿块之间依然还是复合压电层的材料，如此，便能够在任意两个相邻的温度补偿块之间的区域保持正常的电学性能，从而实现在保证温度补偿范围的同时，相比于现有直接通过连续的整层温度补偿层覆盖有效工作区域的方式，本申请能够显著降低单体温度补偿块对有效工作区域的连续覆盖面积，从而降低因设置温度补偿结构而对谐振器电学性能造成的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种谐振器制备方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种谐振器制备方法的状态示意图之一；
图3为图2中谐振器制备状态的俯视图；
图4为本申请实施例提供的一种谐振器制备方法的状态示意图之二；
图5为本申请实施例提供的一种谐振器制备方法的状态示意图之三；
图6为本申请实施例提供的一种谐振器制备方法的状态示意图之四；
图7为本申请实施例提供的一种谐振器制备方法的状态示意图之五；
图8为本申请实施例提供的一种谐振器制备方法的状态示意图之六；
图9为本申请实施例提供的一种谐振器制备方法的状态示意图之七；
图10为本申请实施例提供的一种谐振器制备方法的状态示意图之八；
图11为本申请实施例提供的一种谐振器制备方法的状态示意图之九；
图12为本申请实施例提供的一种谐振器制备方法的状态示意图之十；
图13为本申请实施例提供的一种谐振器制备方法的状态示意图之十一；
图14为本申请实施例提供的一种谐振器的结构示意图；
图15为本申请实施例提供的另一种谐振器制备方法的状态示意图；
图16为本申请实施例提供的另一种谐振器的结构示意图；
图17为本申请实施例提供的再一种谐振器的结构示意图；
图18为本申请实施例提供的又一种谐振器的结构示意图；
图19为压电层厚度保持一致时，五种不同压电材料的谐振器的谐振阻抗响应曲线示意图。
图标：10-临时基底；11-衬底；20-第二单晶压电层；30-凹槽；40-温度补偿块；41-牺牲层；42-第一缓冲层；43-第二缓冲层；50-第一单晶压电层；60-下电极；70-支撑层；80-第一键合层；81-第二键合层；90-引出孔；91-引出电极；100-上电极；110-空气腔。
具体实施方式
下文陈述的实施方式表示使得本领域技术人员能够实践所述实施方式所必需的信息，并且示出了实践所述实施方式的最佳模式。在参照附图阅读以下描述之后，本领域技术人员将了解本公开的概念，并且将认识到本文中未具体提出的这些概念的应用。应理解，这些概念和应用属于本公开和随附权利要求的范围内。
应当理解，虽然术语第一、第二等可以在本文中用于描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可称为第二元件，并且类似地，第二元件可称为第一元件。如本文所使用，术语“和/或”包括相关联的所列项中的一个或多个的任何和所有组合。
应当理解，当一个元件(诸如层、区域或衬底)被称为“在另一个元件上”或“延伸到另一个元件上”时，其可以直接在另一个元件上或直接延伸到另一个元件上，或者也可以存在介于中间的元件。相反，当一个元件被称为“直接在另一个元件上”或“直接延伸到另一个元件上”时，不存在介于中间的元件。同样，应当理解，当元件(诸如层、区域或衬底)被称为“在另一个元件之上”或“在另一个元件之上延伸”时，其可以直接在另一个元件之上或直接在另一个元件之上延伸，或者也可以存在介于中间的元件。相反，当一个元件被称为“直接在另一个元件之上”或“直接在另一个元件之上延伸”时，不存在介于中间的元件。还应当理解，当一个元件被称为“连接”或“耦接”到另一个元件时，其可以直接连接或耦接到另一个元件，或者可以存在介于中间的元件。相反，当一个元件被称为“直接连接”或“直接耦接”到另一个元件时，不存在介于中间的元件。
诸如“在…下方”或“在…上方”或“上部”或“下部”或“水平”或“垂直”的相关术语在本文中可用来描述一个元件、层或区域与另一个元件、层或区域的关系，如图中所示出。应当理解，这些术语和上文所论述的那些术语意图涵盖装置的除图中所描绘的取向之外的不同取向。
本文中使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的，而且并不意图限制本公开。如本文所使用，除非上下文明确地指出，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”意图同样包括复数形式。还应当理解，当在本文中使用时，术语“包括”指明存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或者增添一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或上述各项的组。
除非另外定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)的含义与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。还应当理解，本文所使用的术语应解释为含义与它们在本说明书和相关领域的情况下的含义一致，而不能以理想化或者过度正式的意义进行解释，除非本文中已明确这样定义。
本申请实施例的一方面，提供一种谐振器，如图14所示，包括衬底11以及依次层叠于衬底11上的下电极60、复合压电层和上电极100，由此，能够通过下电极60、复合压电层和上电极100形成谐振器的功能层，下电极60、复合压电层和上电极100在衬底11正投影的交叠区域作为谐振器的有效工作区域。
为了提高谐振器的温度稳定性，还可以在复合压电层中设置温度补偿块40，如图14所示，在设置时，可以使得温度补偿块40为多个，多个温度补偿块40位于有效工作区域，并且由于多个温度补偿块40分布在垂直层叠方向的平面内(结合图3和图14)，即横向分布，因此，能够保证对有效工作区域进行温度补偿，从而具有良好的温度补偿能力。在此基础上，多个温度补偿块40相互之间采用间隔的方式分布，那么在任意两个相邻的温度补偿块40之间依然还是复合压电层的材料，如此，便能够在任意两个相邻的温度补偿块40之间的区域保持正常的电学性能，从而实现在保证温度补偿范围的同时，相比于现有直接通过连续的整层温度补偿层覆盖有效工作区域的方式，本申请能够显著降低单体温度补偿块40对有效工作区域的连续覆盖面积，从而降低因设置温度补偿结构而对谐振器电学性能造成的影响。
在一些实施方式中，复合压电层包括依次层叠于下电极60上的多层单晶压电层，多个温度补偿块40均位于多层单晶压电层中的任意一层，例如多个温度补偿块40均位于第一层单晶压电层、第二层单晶压电层或第三层单晶压电层等，从而在保证良好的温度补偿能力以及较低的电学性能影响的情况下，采用单晶压电层能够有效提高复合压电层的质量，进而改善谐振器的整体性能。例如：
请参阅图14所示，多层单晶压电层包括依次层叠于下电极60上的第一单晶压电层50和第二单晶压电层20，多个温度补偿块40均位于第二单晶压电层20靠近第一单晶压电层50的一侧。
请参阅图16所示，多层单晶压电层包括依次层叠于下电极60上的第一单晶压电层50和第二单晶压电层20，多个温度补偿块40均位于第二单晶压电层20背离第一单晶压电层50的一侧。
请参阅图17所示，多层单晶压电层包括依次层叠于下电极60上的第一单晶压电层50和第二单晶压电层20，多个温度补偿块40均位于第一单晶压电层50背离第二单晶压电层20的一侧。
请参阅图18所示，多层单晶压电层包括依次层叠于下电极60上的第一单晶压电层50和第二单晶压电层20，多个温度补偿块40均位于第一单晶压电层50靠近第二单晶压电层20的一侧。
鉴于温度补偿块40通常为绝缘材料，例如二氧化硅等，由此，在复合压电层中设置温度补偿块40会降低谐振器的机电耦合系数。本申请通过浓度或厚度比的方式对机电耦合系数进行调节(后续方法同理)，以此来补偿因设置温度补偿块40对谐振器的机电耦合系数造成的影响。具体的：
在一种实施方式中，如图14所示，多层单晶压电层包括依次层叠设置于下电极上的第一单晶压电层50和第二单晶压电层20，其中，第一单晶压电层50的掺杂浓度大于第二单晶压电层20的掺杂浓度，由此，在对谐振器的机电耦合系数进行调节时，可以通过改变第一单晶压电层50的掺杂浓度来实现，并且在调节过程中，谐振器的机电耦合系数与第一单晶压电层50的掺杂浓度呈现出正相关的趋势(需要理解的是，机电耦合系数与第一单晶压电层的掺杂浓度正相关，即指在仅改变第一单晶压电层的掺杂浓度时，机电耦合系数与之保持正相关关系)，换言之，当第一单晶压电层50的掺杂浓度增大时，对应的，谐振器的机电耦合系数也增大，由此，能够通过增大第一单晶压电层50的掺杂浓度来提高谐振器的机电耦合系数，继而提高谐振器的性能。在其它实施方式中，还可以将第一单晶压电层50和第二单晶压电层20的位置更换，即多层单晶压电层包括依次层叠设置于下电极上的第二单晶压电层和第一单晶压电层，此时，谐振器的机电耦合系数依然可以与第一单晶压电层的掺杂浓度呈现出正相关的趋势。
具体的，如图19可知，在压电层厚度保持一致时，五种不同压电材料的谐振器的谐振阻抗响应曲线，其中，五种不同的压电材料分别为：三种单层压电材料AlN、Sc0.09Al0.91N、Sc0.20Al0.80N，及厚度比例为1:1的两种双层压电材料AlN/Sc0.09Al0.91N、AlN/Sc0.20Al0.80N，其中，Sc0.09Al0.91N代表AlN材料中Sc掺杂的比例为9％，其它同理。上述五种不同压电材料的谐振器所对应的串联谐振频率和并联谐振频率，及机电耦合系数分别如下表1所示：
表1五种不同压电材料下谐振器对应的频率及机电耦合系数
从表1中可以看出，对应三种不同掺杂Sc元素比例(0％,9％,20％)的单层压电材料，其所对应的机电耦合系数均不同，基于该三种单层压电材料下的两种厚度比例为1:1的双层压电材料，其机电耦合系数均与原来单层压电材料均不同，这就表明，本申请所提出的不同掺杂浓度的复合压电层能够实现机电耦合系数的调节，利用复合压电层的谐振器能够实现与复合压电材料中任一单层压电材料不同的机电耦合系数，亦即谐振器的机电耦合系数得到了调节。
在第二单晶压电层/第一单晶压电层为AlN/ScAlN时，结合表1可知，在第二单晶压电层和第一单晶压电层厚度比值保持1不变的情况下，当第一单晶压电层ScAlN中Sc的掺杂浓度由9％增大到20％时，对应的，谐振器的机电耦合系数也由8.629％增大到了10.474％，即呈现出正相关的趋势。
虽然可以通过提高复合压电层的掺杂浓度来提高谐振器的机电耦合系数，但是相应的材料内部的损耗也会越大，这同样不利于谐振器的性能提升。因此，本申请还可以通过将复合压电层分为多层单晶压电层，并且将其中的任意两层的掺杂浓度设置为不同，通过调整不同掺杂浓度的单晶压电层的厚度比值，进而对谐振器的机电耦合系数进行有效调节，例如：
在一种实施方式中，如图14所示，多层单晶压电层至少包括依次层叠于下电极60上的第一单晶压电层50和第二单晶压电层20，其中，第一单晶压电层50的掺杂浓度大于第二单晶压电层20的掺杂浓度，由此，在对谐振器的机电耦合系数进行调节时，可以通过改变第一单晶压电层和第二单晶压电层的厚度比值来实现，并且在调节过程中，谐振器的机电耦合系数与第一单晶压电层50和第二单晶压电层20的厚度比值正相关(需要理解的是，机电耦合系数与第一单晶压电层和第二单晶压电层的厚度比值正相关，即指在仅改变第一单晶压电层和第二单晶压电层的厚度比值时，机电耦合系数与之保持正相关关系)，即当厚度比值增大，机电耦合系数也对应增大，反之亦然。由此，可以通过改变第一单晶压电层50和第二单晶压电层20的厚度比值，从而调整谐振器的机电耦合系数，直至将其调节至目标值。在其它实施方式中，还可以将第一单晶压电层50和第二单晶压电层20的位置更换，即多层单晶压电层包括依次层叠设置于下电极上的第二单晶压电层和第一单晶压电层，此时，谐振器的机电耦合系数依然可以与第一单晶压电层和第二单晶压电层的厚度比值呈现出正相关的趋势。
此外，在其它实施方式中，多层单晶压电层还可以包括层叠设置于第一单晶压电层50和第二单晶压电层20之间的至少一层第三单晶压电层，在该实施方式中，谐振器的机电耦合系数依然与前述实施例保持相同的趋势。
请参阅图14所示，在下电极60和衬底11之间还设置有支撑层70，支撑层70靠近下电极60的一侧具有空气腔110，空气腔110位于有效工作区域内，由此，可以使得空气腔110作为反射边界，进一步的提高谐振器的性能。
请继续参阅图14，在支撑层70和衬底11之间还设置有相互键合的第一过渡层和第二过渡层，通过键合的方式能够使得下电极60和上电极100均在形成复合压电层后再沉积形成，由此能够避免下电极60和上电极100对于温度的限制(单晶压电层的生长环境温度均较高，容易使得电极金属氧化失效)，便于外延出高质量的单晶压电层。在一种实施方式中，如图14所示，第一过渡层包括依次层叠于支撑层70上的第一缓冲层42和第一键合层80，第二过渡层包括依次层叠于衬底11上的第二缓冲层43和第二键合层81，通过第一键合层80和第二键合层81键合，实现谐振器的制备。在一种实施方式中，如图15所示，第一过渡层包括设置于支撑层70上的第一缓冲层42，第二过渡层包括设置于衬底11上的第二缓冲层43，通过第一缓冲层42和第二缓冲层43的直接键合，实现谐振器的制备。
本申请实施例的另一方面，提供一种谐振器制备方法，如图1所示，方法包括：
S010：提供衬底。
S020：在衬底上制作依次层叠的下电极、复合压电层和上电极，其中，复合压电层中设置有多个相互间隔的温度补偿块，多个温度补偿块在垂直于层叠方向的平面内分布且位于谐振器的有效工作区域。
如图14所示，在设置时，多个温度补偿块40位于有效工作区域，并且由于多个温度补偿块40分布在垂直层叠方向的平面内(结合图3和图14)，即横向分布，因此，能够保证对有效工作区域进行温度补偿的范围，从而具有良好的温度补偿能力。在此基础上，多个温度补偿块40相互之间采用间隔的方式分布，那么在任意两个相邻的温度补偿块40之间依然还是复合压电层的材料，如此，便能够在任意两个相邻的温度补偿块40之间的区域保持正常的电学性能，从而实现在保证温度补偿范围的同时，相比于现有直接通过连续的整层温度补偿层覆盖有效工作区域的方式，本申请能够显著降低单体温度补偿块40对有效工作区域的连续覆盖面积，从而降低因设置温度补偿结构而对谐振器电学性能造成的影响。
在衬底11上制作依次层叠的下电极60、复合压电层和上电极100时，可以至少通过以下两种制程实现：
一种：直接在衬底11上沉积下电极60，然后在下电极60上形成具有多个温度补偿块40的复合压电层，接着再在复合压电层上沉积上电极100。
另一种：如图2所示，提供临时基底10；然后如图2至图5，在临时基底10上形成具有多个温度补偿块40的复合压电层；接着如图6至图8，在复合压电层上依次沉积下电极60和支撑层70，得到预制器件。如图9至图11所示，通过键合工艺将预制器件具有支撑层70的一侧设置于衬底11；如图12所示，去除临时基底10以使复合压电层露出；如图13至图14所示，在复合压电层上沉积上电极100。通过该种制程，能够使得下电极60和上电极100的制作步骤均在复合压电层之后，因此，可以通过高温沉积单晶材质的复合压电层，有助于进一步的提高器件的性能。
如图2至图5，在临时基底10上形成复合压电层包括：如图2和图3所示，在临时基底10上生长第二单晶压电层20，然后通过刻蚀在第二单晶压电层20上形成多个相互间隔的凹槽30，凹槽30在垂直层叠方向的平面内分布且位于谐振器的有效工作区域。如图4所示，在每个凹槽30内均填充有温度补偿块40，还可以经过平坦化处理，以便于提高后续第一单晶压电层50的质量。如图5所示，在具有温度补偿块40的第二单晶压电层20上生长第一单晶压电层50，由此，得到具有多个温度补偿块40的复合压电层。
如图6所示，接着在第一单晶压电层50背离第二单晶压电层20的一侧表面沉积金属，经过图案化后形成下电极60。如图7所示，在下电极60上形成牺牲层41，便于形成后续的空气腔110。如图8所示，继续在牺牲层41上形成整层的支撑层70和第一缓冲层42，并对第一缓冲层42的表面进行平坦化处理，便于提高键合质量。如图9所示，为便于键合，在第一缓冲层42上形成第一键合层80，并通过图案化控制键合的面积。如图10和图11所示，在衬底11上形成第二缓冲层43和第二键合层81，然后将第一键合层80和第二键合层81键合，从而将预制器件设置于衬底11之上。如图12所示，去除临时基底10，使得第二单晶压电层20露出，并通过刻蚀形成贯穿复合压电层的引出孔90，如图13所示，在具有引出孔90的第二单晶压电层20上沉积金属，并通过图案化形成相互间隔的两部分，一部分作为上电极100，另一部分位于引出孔90作为引出电极91，从而通过引出电极91将下电极60引出，便于后续封装外接。如图14所示，通过刻蚀在上电极100背离下电极60的一侧表面形成贯穿至牺牲层41的通孔，通过通孔释放牺牲层41以在下电极60和支撑层70之间形成空气腔110。
如图17所示，在临时基底10上形成复合压电层包括：在临时基底10上依次生长第二单晶压电层20和第一单晶压电层50；然后通过刻蚀，在第一单晶压电层50背离第二单晶压电层20的一侧形成多个相互间隔的凹槽，凹槽在垂直层叠方向的平面内分布且位于谐振器的有效工作区域；接着在每个凹槽内均填充有温度补偿块40，最终形成如图17所示的谐振器结构。
凹槽30(温度补偿块40)的俯视形状不局限于图3中所示的四边形，可以为由几条直线组成的图形，或者几条曲线组成的图形，或者圆形、椭圆形，或者多条曲线和直线的组合图形，并且，不局限于所有凹槽30(温度补偿块40)的形状都要求一致，可以为前述提到的各种图形的混合。并且，凹槽30(温度补偿块40)所在的区域必须包括谐振器的有效工作区域，但不仅限于该有效工作区域。并且，凹槽30的深度(温度补偿块40的高度)可以为整个所在层的单晶压电层的深度，也可以仅刻蚀部分深度。并且，凹槽30(温度补偿块40)可规律性周期排布，也可以不规律性周期排布。
在一种实施例中，临时基底10可以是硅衬底11、氧化硅衬底11、蓝宝石衬底11、碳化硅衬底11等。
在一种实施例中，第一单晶压电层50和/或第二单晶压电层20可以是AlN、ScAlN等。
在一种实施例中，下电极60的材质可以是Mo、Al、Pt、Au中的一种或多种。
在一种实施例中，牺牲层41的材质可以为SiO2、PSG、BPSG等。
在一种实施例中，支撑层70可以为AlN、Si、Al2O3、SiC等。
在一种实施例中，第一缓冲层42和/或第二缓冲层43的材质为SiO2等。
在一种实施例中，第一键合层80和/或第二键合层81的材质为Au等。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种谐振器，其特征在于，包括：衬底以及依次层叠于所述衬底上的下电极、复合压电层和上电极，在所述复合压电层中设置有多个相互间隔的温度补偿块，多个所述温度补偿块在垂直层叠方向的平面内分布且位于所述谐振器的有效工作区域。
2.如权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述复合压电层包括依次层叠于所述下电极上的多层单晶压电层，多个所述温度补偿块均位于所述多层单晶压电层中的任意一层。
3.如权利要求2所述的谐振器，其特征在于，所述多层单晶压电层至少包括层叠设置的第一单晶压电层和第二单晶压电层，所述第一单晶压电层的掺杂浓度大于所述第二单晶压电层的掺杂浓度，所述谐振器的机电耦合系数与所述第一单晶压电层的掺杂浓度正相关；或，所述多层单晶压电层至少包括层叠设置的第一单晶压电层和第二单晶压电层，所述第一单晶压电层的掺杂浓度大于所述第二单晶压电层的掺杂浓度，所述谐振器的机电耦合系数与所述第一单晶压电层和所述第二单晶压电层的厚度比值正相关。
4.如权利要求1至3任一项所述的谐振器，其特征在于，在所述下电极和所述衬底之间还设置有支撑层，所述支撑层靠近所述下电极的一侧具有空气腔。
5.如权利要求4所述的谐振器，其特征在于，在所述支撑层和所述衬底之间还设置有相互键合的第一过渡层和第二过渡层。
6.一种谐振器制备方法，其特征在于，所述方法包括：
提供衬底；
在所述衬底上制作依次层叠的下电极、复合压电层和上电极，其中，所述复合压电层中设置有多个相互间隔的温度补偿块，多个所述温度补偿块在垂直于层叠方向的平面内分布且位于所述谐振器的有效工作区域。
7.如权利要求6所述的谐振器制备方法，其特征在于，所述在所述衬底上制作依次层叠的下电极、复合压电层和上电极包括：
提供临时基底；
在所述临时基底上形成复合压电层；
在所述复合压电层上依次沉积下电极和支撑层，得到预制器件；
通过键合工艺将所述预制器件具有支撑层的一侧设置于所述衬底；
去除所述临时基底以使所述复合压电层露出；
在所述复合压电层上沉积上电极。
8.如权利要求7所述的谐振器制备方法，其特征在于，所述在所述临时基底上形成复合压电层包括：
在所述临时基底上生长第二单晶压电层；
通过刻蚀在所述第二单晶压电层上形成多个相互间隔的凹槽，所述凹槽在垂直所述层叠方向的平面内分布且位于所述谐振器的有效工作区域；
在每个所述凹槽内均填充有温度补偿块；
在具有所述温度补偿块的第二单晶压电层上生长第一单晶压电层。
9.如权利要求7所述的谐振器制备方法，其特征在于，所述在所述临时基底上形成复合压电层包括：
在所述临时基底上依次生长第二单晶压电层和第一单晶压电层；
通过刻蚀在所述第一单晶压电层背离所述第二单晶压电层的一侧形成多个相互间隔的凹槽，所述凹槽在垂直所述层叠方向的平面内分布且位于所述谐振器的有效工作区域；
在每个所述凹槽内均填充有温度补偿块。
10.如权利要求6所述的谐振器制备方法，其特征在于，所述多层单晶压电层至少包括层叠设置的第一单晶压电层和第二单晶压电层，所述第一单晶压电层的掺杂浓度大于所述第二单晶压电层的掺杂浓度，所述谐振器的机电耦合系数与所述第一单晶压电层的掺杂浓度正相关；或，所述多层单晶压电层至少包括层叠设置的第一单晶压电层和第二单晶压电层，所述第一单晶压电层的掺杂浓度大于所述第二单晶压电层的掺杂浓度，所述谐振器的机电耦合系数与所述第一单晶压电层和所述第二单晶压电层的厚度比值正相关。
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