CN117957771A - 体声波谐振器及其制备方法、电子设备 - Google Patents

体声波谐振器及其制备方法、电子设备 Download PDF

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Abstract

本公开提供一种体声波谐振器及其制备方法、电子设备，属于通信技术领域。本公开的体声波谐振器，其包括：第一衬底基板、第一电极、压电层和第二电极；所述第一电极设置在所述第一衬底基板上，所述压电层设置在所述第一电极背离第一衬底基板的一侧，所述第二电极设置在所述压电层背离所述第一电极的一侧；其中，在所述压电层靠近所述第一衬底基板的一侧，和/或在所述压电层背离所述第一衬底基板的一侧设置有功能层；所述功能层材料包括导电材料，且所述功能层被配置为抑制所述体声波谐振器的温度漂移。

Description

体声波谐振器及其制备方法、电子设备 技术领域
本公开属于通信技术领域，具体涉及一种体声波谐振器及其制备方法、电子设备。
背景技术
在移动通信领域，因为分配下来总的可用频率范围较窄，且用于移动通信的频段较多，相邻频段间的间距很窄(约几兆赫兹至几十兆赫兹)、单个频段的带宽很窄(几十兆赫兹)，要求用于手机中的滤波器必须具备带内波纹小、带外抑制大、矩形度好的性能特征。常规的微带滤波器体积较大、带外抑制不够大、矩形度差，无法对应；腔体滤波器体积很大，无法对应；介质滤波器带内插损较大、矩形度差，无法对应；IPD滤波器带内波纹大、矩形度较差，无法对应。
体声波谐振器作为体声波滤波器的基本构成结构单元，现有的体声波谐振器采用硅晶圆作为衬底材料，其上采用三明治结构自下而上为第一电极、压电材料、第二电极。工作原理是射频信号从谐振器一端的电极传入，然后在压电材料与金属电极的界面处通过逆压电效应转换成机械振动的声波信号，该声波信号在第一电极、压电材料、第二电极的三明治结构中形成谐振的具有一定频率的驻波，射频信号的频率与谐振器的谐振频率相等，声波信号传至谐振器另一端的电极处，在金属电极与压电材料的界面处再通过压电效应将声波信号转换成射频信号。谐振器具有固定的谐振频率，当射频信号的频率等于谐振器的谐振频率时，射频信号→声波信号→射频信号的转换效率高；当射频信号的频率不等于谐振器的谐振频率时，射频信号→声波信号→射频信号的转换效率很低，绝大部分的射频信号均不能从谐振器传输过去，即谐振器相当于一个滤波器的功能，对射频信号进行滤波。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种体声波谐振器及其制备方法、电子设备。
本公开实施例提供一种体声波谐振器，其包括：第一衬底基板、第一电极、压电层和第二电极；所述第一电极设置在所述第一衬底基板上，所述压电层设置在所述第一电极背离第一衬底基板的一侧，所述第二电极设置在所述压电层背离所述第一电极的一侧；其中，
在所述压电层靠近所述第一衬底基板的一侧，和/或在所述压电层背离所述第一衬底基板的一侧设置有功能层；所述功能层材料包括导电材料，且所述功能层被配置为抑制所述体声波谐振器的温度漂移。
其中，所述功能层的材料具有正的温度系数，且所述功能层的材料被配置为使得所述体声波谐振器的温度漂移系数在-10ppm/K～+10ppm/K之间。
其中，所述功能层的材料包括锑、铋和镓中的至少一者。
其中，所述功能层具有镂空图案。
其中，当在所述压电层靠近所述第一衬底基板的一侧设置有所述功能层时，所述功能层用作所述第一电极；
当在所述压电层背离所述第一衬底基板的一侧设置有所述功能层时，所述功能层用作所述第二电极。
其中，当在所述压电层靠近所述第一衬底基板的一侧设置有所述功能层时，所述功能层位于所述第一电极和所述压电层之间；
当在所述压电层背离所述第一衬底基板的一侧设置有所述功能层时，所述功能层位于所述第二电极和所述压电层之间。
其中，当在所述压电层靠近所述第一衬底基板的一侧设置有所述功能层时，所述功能层位于所述第一电极和所述第一衬底基板之间；
当在所述压电层背离所述第一衬底基板的一侧设置有所述功能层时，所述功能层位于所述第二电极背离第一衬底基板的一侧。
其中，所述第一电极包括沿背离所述第一衬底基板方向依次设置的第一子电极和第二子电极，当在所述压电层靠近所述第一衬底基板的一侧设置有所述功能层时，所述功能层位于所述第一子电极和所述第二子电极之间。
其中，所述第二电极包括沿背离所述第一衬底基板方向依次设置的第三子电极和第四子电极，当在所述压电层背离所述第一衬底基板的一侧设置有所述功能层时，所述功能层位于所述第三子电极和所述第四子电极之间。
其中，所述第一衬底基板具有沿其厚度方向贯穿的第一腔体；所述第一衬底基板包括沿其厚度方向相对设置的第一表面和第二表面；所述第一腔体包括相对设置的第一开口和第二开口；所述第一开口位于所述第一表面，所述第二开口位于所述第二表面；所述第一电极在所述第二表面上的正投影覆盖所述第一开口在所述第二表面上的正投影。
其中，所述第一衬底基板具有第一槽部；所述第一衬底基板包括沿其厚度方向相对设置的第一表面和第二表面；所述第一槽部包括第三开口，所述第三开口位于所述第一表面；所述第一电极位于所述第一表面上；所述第三开口在所述第二表面上的正投影的轮廓，位于所述第一电极在所述第二表面上的正投影的轮廓内。
其中，所述的体声波谐振器还包括设置在第一电极和所述第一衬底基板之间的至少一层反射镜结构；所述反射镜结构包括沿背离所述第一衬底基板方向依次设置的第一子结构层和第二子结构层，且所述第一子结构层的材料的声阻抗大于第二子结构层的材料的声阻抗。
其中，所述体声波谐振器还包括设置在所述第二电极背离所述第一衬底基板一侧的封装层，所述封装层覆盖所述第一电极、所述压电层、所述第二电极和所述功能层。
本公开实施例提供一种体声波谐振器的制备方法，其包括：在第一衬底基板上依次形成第一电极、压电层和第二电极的步骤，且所述第一电极、所述压电层和所述第二电极中的任意两者在所述第一衬底基板上的正投影至少部分重叠；其中，所述制备方法还包括：在所述压电层靠近所述第一衬底基板的一侧形成功能层，和/或在所述电压成背离所述第一衬底基板的一侧形成所述功能层；所述功能层材料包括导电材料，且所述功能层被配置为抑制所述体声波谐振器的温度漂移。
其中，所述功能层的材料的具有正的温度系数，且所述功能层的材料被配置为使得所述体声波谐振器的温度漂移系数在-10ppm/K～+10ppm/K之间。
其中，所述功能层的材料包括锑、铋和镓中的至少一者。
其中，所述功能层具有镂空图案。
其中，当所述制备方法包括所述在所述压电层靠近所述第一衬底基板的一侧形成功能层时，所述功能层与所述第一电极采用一次构图工艺形成，且所述功能层用作所述第一电极；
当所述制备方法包括所述在所述压电层背离所述第一衬底基板的一侧形成功能层时，所述功能层与所述第二电极采用一次构图工艺形成，且所述功能层用作所述第二电极。
其中，当所述制备方法包括所述在所述压电层靠近所述第一衬底基板的一侧形成功能层时，形成所述功能层的步骤位于形成所述第一电极的步骤和形成所述压电层的步骤之间；
当所述制备方法包括所述在所述压电层背离所述第一衬底基板的一侧形成功能层时，形成所述功能层的步骤位于形成所述第二电极的步骤和形成所述压电层的步骤之间。
其中，当所述制备方法包括所述在所述压电层靠近所述第一衬底基板的一侧形成功能层时，形成所述功能层的步骤位于形成所述第一电极的步骤之前；
当所述制备方法包括所述在所述压电层背离所述第一衬底基板的一侧形成功能层时，形成所述功能层的步骤位于形成所述第二电极的步骤之后。
其中，形成所述第一电极的步骤包括沿背离所述第一衬底基板的方向依次形成第一子电极和第二子电极；当所述制备方法包括所述在所述压电层靠近所述第一衬底基板的一侧形成功能层时，形成所述功能层的步骤位于形成所述第一子电极的步骤和形成所述第一子电极的步骤之间。
其中，形成所述第二电极的步骤包括沿背离所述第一衬底基板的方向依次形成第三子电极和第四子电极；当所述制备方法包括所述在所述压电层背 离所述第一衬底基板的一侧形成功能层时，形成所述功能层的步骤位于形成所述第三子电极的步骤和形成所述第四子电极的步骤之间。
其中，所述制备方法还包括：对所述第一衬底基板进行处理，形成具有沿所述第一衬底基板的厚度方向贯穿的第一腔体；所述第一衬底基板包括沿其厚度方向相对设置的第一表面和第二表面；所述第一腔体包括相对设置的第一开口和第二开口；所述第一开口位于所述第一表面，所述第二开口位于所述第二表面；所述第一电极在所述第二表面上的正投影覆盖所述第一开口在所述第二表面上的正投影。。
其中，所述制备方法还包括：对所述第一衬底基板进行处理，形成具有第一槽部；所述第一衬底基板包括沿其厚度方向相对设置的第一表面和第二表面；所述第一槽部包括第三开口，所述第三开口位于所述第一表面；所述第一电极位于所述第一表面上；所述第三开口在所述第二表面上的正投影的轮廓，位于所述第一电极在所述第二表面上的正投影的轮廓内。
其中，所述制备方法还包括：在形成所述第一电极之前还包括：
在所述第一衬底基板上形成至少一层反射镜结构；形成所述反射镜结构包括沿背离所述第一衬底基板方向依次形成的第一子结构层和第二子结构层，且所述第一子结构层的材料的声阻抗大于第二子结构层的材料的声阻抗。
本公开实施例提供一种电子设备，其包括上述任一所述的体声波谐振器。
附图说明
图1为一种背刻蚀型体声波谐振器的示意图。
图2a为一种薄膜型体声波谐振器的示意图。
图2b为另一种薄膜型体声波谐振器的示意图。
图3为一种固态装配型体声波谐振器的示意图。
图4为本公开实施的第一种示例的体声波谐振器的示意图。
图5为图4所示的体声波谐振器的制备流程图。
图6为本公开实施的第二种示例的体声波谐振器的示意图。
图7为本公开实施的第三种示例的体声波谐振器的示意图。
图8为本公开实施的第四种示例的体声波谐振器的示意图。
图9为图8所示的体声波谐振器的制备流程图。
图10为本公开实施的第五种示例的体声波谐振器的示意图。
图11为本公开实施的第六种示例的体声波谐振器的示意图。
图12为本公开实施的第七种示例的体声波谐振器的示意图。
图13为本公开实施的第八种示例的体声波谐振器的示意图。
图14为图13所示的体声波谐振器的制备流程图。
图15为本公开实施的第九种示例的体声波谐振器的示意图。
图16为本公开实施的第十种示例的体声波谐振器的示意图。
图17为本公开实施的第十一种示例的体声波谐振器的示意图。
图18-50为本公开实施例的示例性的体声波谐振器的示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对 位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
如图1、2a、2b、3所示，体声波谐振器为了减小滤波过程中的***损耗，需要将声波信号尽可能的限制在第一电极11和第二电极13之间的压电层12内，防止声波信号向外扩散，因此通常在谐振器的上下表面构建声波反射器。上表面一般采用低声阻抗的空气介质为反射器，根据下表面的声波反射器构建不同，体声波谐振器分为3个大类，背刻蚀型体声波谐振器，如图1所示；film bulk acoustic resonator(缩写为FBAR)，薄膜型体声波谐振器，如图2a和2b所示；solid mounted resonator(缩写为SMR)，固态装配型体声波谐振器，如图3所示。其中，FBAR是在第一电极的下方构建一个刻蚀形成在第一衬底基板10上的一第一槽部102作为空气隙，之后通过隔离层14对第一电极进行支撑，如图2a所示。或者，通过隔离层14形成第一槽部102作为空气隙，如图2b所示；SMR是在第一电极11的下方构建一个由高声阻抗层151和低声阻抗材层152交替重复叠层形成的声学反射镜结构15；背刻蚀型是通过在硅衬底背面深刻蚀形成空腔在第一电极11下方构建一形成在第一衬底基板10的第一腔体101作为空气层。
发明人发现，无论是上述的任一体声波谐振器，其中的压电层的材料为C轴取向结晶的AlN，该种材料随着温度上升面内晶格常数增大，面外晶格常数减小，导致声波传播速度降低，由定性公式可得知体声波谐振器的谐振频率将会下降，即产生温度漂移(简称：温漂)现象。
为解决上述问题，在本公开实施例的体声波谐振器的压电层靠近第一衬底基板，和/或背离第一衬底基板的一侧形成功能层，该功能层用于抗温漂，也即抑制所述压电层的温漂。该功能层的材料采用导电材料。在本公开实施例中通过在压电层靠近和/或背离第一衬底基板的一侧引入导电材料构成的功能层，用以扛温漂，从而对体声波谐振器的温度系数进行调节，而且由于功能层为导电材料故可以有效引入压电效应和逆变效应，提高品质因数和器件的性能。
以下结合具体示例，对本公开实施例的体声波谐振器及其制备方法进行说明。需要说明的是，本公开实施例中的体声波谐振器可以为背刻蚀型体声 波谐振器、薄膜型体声波谐振器、固态装配型体声波谐振器中的任意一种，当然也可以是其他类型的体声波谐振器，在以下示例中仅以背刻蚀型体声波谐振器作为示例进行说明。
第一种示例：图4为本公开实施例的第一种示例的体声波谐振器的示意图；如图4所示，该体声波谐振器包括第一衬底基板10，以及依次设置在第一衬底基板10上的第一电极11、压电层12和第二电极13，且第一电极11复用为功能层17。第一电极11、压电层12和第二电极13中任意两者在第一衬底基板10上的正投影至少部分重叠。在第二电极13背离第一衬底基板10的一侧还可以设置封装层16。其中，第一衬底基板10具有沿其厚度方向贯穿的第一腔体。第一衬底基板10包括沿其厚度方向相对设置的第一表面(上表面)和第二表面(下表面)，第一腔体包括形成在第一表面上的第一开口101和形成在第二表面上的第二开口。第一电极11设置在第一表面上，且第一电极11在第二表面所在平面的正投影覆盖第一开口101在第二表面所在平面的正投影。
在该种示例中，第一电极11复用为功能层17，也即第一电极11具有抗温漂的功能，而且第一电极11与压电层12相贴合，如此设置尽可能降低器件的温漂系数，该种结构的体声波谐振器的谐振频率高、成本低、体积小、***损耗低、带内波纹小、带外抑制大矩形度好。该种体声波谐振器可以广泛应用于移动通信领域大于1GHz的各个频段，可有效滤掉地面环境中的低频干扰信号及其高次谐波。提高了移动通信的信号质量。
在一些示例中，第一电极11也即功能层17的材料具有正的温度系数，其存在将使体声波谐振器的温度漂移系数由-30ppm/K变为-10ppm/K～+10ppm/K。
进一步的，第一电极11的材料包括但不限于金属或者合金材料，例如：第一电极11的材料采用锑、铋和镓中的任意一种或者至少两种的合金材料。通过选用合适的第一电极11材料可以有效引入压电效应和逆压电效应，提升体声波谐振器的品质因数，提高器件性能。
在一些示例中，第一衬底基板10的材料优选玻璃，也可以选择Si、蓝宝石、SiC、GaAs、GaN、InP、BN、ZnO等材料，第一衬底基板10的厚度范围是0.1μm至10mm。
在一些示例中，压电层12的材料优选hBN，还可以选择cBN、wBN。当然压电层12的材料也可以选择AlN、ZnO、PZT、GaN、InN、CdS、CdSe、ZnS、CdTe、ZnTe、GaAs、GaSb、InAs、InSb、GaSe、GaP、AlP、石英晶体、LiTaO3、LiNbO3、La3Ga5SiO14、BaTiO3、PbNb2O6、PBLN、LiGaO3、LiGeO3、TiGeO3、PbTiO3、PbZrO3、PVDF等材料。本公实施例中的压电层12可以是上述的一种压电材料，也可以是以上各种压电材料的叠层。压电层12的厚度范围是10nm至100μm。
在一些示例中，第二电极13的材料可选材料包含Cu、Al、Mo、Co、Ag、Ti、Pt、Ru、W、Au，也可以是以上各种金属形成的合金材料。第二电极13的厚度范围是1nm至10μm。
在一些示例中，封装层16的材料优选可以隔绝水汽和氧气的有机化合物，如聚酰亚胺、环氧树脂等，也可以选择无机材料如SiN x、Al 2O 3等。封装层16可以是一种材料的单层，也可以多种材料进行叠层配置。
针对图4所示的体声波谐振器，本公开实施例提供了体声波谐振器的制备方法，图5为图4所示的体声波谐振器的制备流程图；如图5所示，该制备方法具体可以包括如下步骤：
S11、提供一第一衬底基板10。
在该步骤中，可以对第一衬底基板10进行清洗，之后通过风刀吹干。
S12、在第一衬底基板10上形成第一电极11。
在一些示例中，步骤S12可以包括在第一衬底基板10上沉积第一导电薄膜，沉积方式优选直流磁控溅射方式(射频磁控溅射也可以)，也可以选择脉冲激光溅射(PLD)、分子束外延(MBE)、热蒸发、电子束蒸发等方式。在第一导电薄膜上涂胶(或喷胶)、前烘、曝光、显影、后烘。最后进行刻蚀，优选湿法刻蚀工艺，也可以选择干法刻蚀工艺，形成包括第一电极11 的图案。
S13、在完成上述步骤的第一衬底基板10上，形成压电层12。
在一些示例中，以压电层12的材料采用hBN为例，在步骤S13可以先进行压电材料取向生长，优选的采用射频磁控溅射方式，靶材选择hBN，通过控制沉积过程中的Ar、N2气压和温度以及后退火时间和温度，形成富含氮空位的hBN取向薄膜(其压电特性比不含氮空位的BN好很多)，优选生长取向是(100)，也可以是(001)和(111)取向。薄膜沉积方式也可以选择脉冲激光溅射(PLD)、分子束外延(MBE)、金属有机化学气相沉积(MOCVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)等。压电层12进行光刻工艺，包含涂胶(或喷胶)、前烘、曝光、显影、后烘。最后对压电材料层进行刻蚀，形成压电层12的图案；优选的刻蚀工艺可以选用湿法刻蚀工艺，也可以选择干法刻蚀工艺。
S14、在完成上述步骤的第一衬底基板10上，形成第二电极13。
在一些示例中，步骤S14可以包括先进行第二导电薄膜的沉积，沉积方式优选直流磁控溅射方式(射频磁控溅射也可以)，也可以选择脉冲激光溅射(PLD)、分子束外延(MBE)、热蒸发、电子束蒸发等方式。对第二导电薄膜依次进行涂胶(或喷胶)、前烘、曝光、显影、后烘，最后进行刻蚀形成第二电极13，优选湿法刻蚀工艺，也可以选择干法刻蚀工艺。的孔壁上形成的第二导电薄膜浇薄，不利于射频信号低损耗传输，因此还可以进行电镀工艺将第一连接过孔121内的第二导电薄膜加厚，之后在形成第二电极13的图案。
S15、在完成上述步骤的第一衬底基板10上形成封装层16。
在一些示例中，封装层16的材料可以为有机材料聚酰亚胺。在该种情况下，步骤S15可以包括进行有机材料液体涂覆，具体方式可选旋涂、喷淋、喷墨打印、转印等方式，然后进行加热固化，形成封装层16的图案。
S16、将完成上述步骤的第一衬底基板10进行方面，形成第一腔体101。
在一些示例中，第一衬底基板10可以采用玻璃衬底，在该种情况下， 步骤S16可以包括使用激光诱导轰击第一衬底基板10，随后HF刻蚀的方法，制备沿第一衬底基板10厚度方向贯穿的第一腔体101。该第一腔体101的截面约为90°垂直与玻璃表面。对于其他非玻璃衬底可以使用湿法刻蚀或干法刻蚀的方式，形成第一腔体101。
第二种示例：图6为本公开实施例的第二种示例的体声波谐振器的示意图；如图6所示，该体声波谐振器包括第一衬底基板10，以及依次设置在第一衬底基板10上的第一电极11、压电层12和第二电极13，且第二电极13复用为功能层17。第一电极11、压电层12和第二电极13中任意两者在第一衬底基板10上的正投影至少部分重叠。在第二电极13背离第一衬底基板10的一侧还可以设置封装层16。其中，第一衬底基板10具有沿其厚度方向贯穿的第一腔体。第一衬底基板10包括沿其厚度方向相对设置的第一表面(上表面)和第二表面(下表面)，第一腔体包括形成在第一表面上的第一开口101和形成在第二表面上的第二开口。第一电极11设置在第一表面上，且第一电极11在第二表面所在平面的正投影覆盖第一开口101在第二表面所在平面的正投影。
在该种示例中，第二电极13复用为功能层17，也即第二电极13具有抗温漂的功能，而且第二电极13与压电层12相贴合，如此设置尽可能降低器件的温漂系数甚至零温漂系数，该种结构的体声波谐振器的谐振频率高、成本低、体积小、***损耗低、带内波纹小、带外抑制大矩形度好。该种体声波谐振器可以广泛应用于移动通信领域大于1GHz的各个频段，可有效滤掉地面环境中的低频干扰信号及其高次谐波。提高了移动通信的信号质量。
在一些示例中，第二电极13也即功能层17的材料具有正的温度系数，其存在将使体声波谐振器的温度漂移系数由-30ppm/K变为-10ppm/K～+10ppm/K。
进一步的，第二电极13的材料包括但不限于金属或者合金材料，例如：第二电极13的材料采用锑、铋和镓中的任意一种或者至少两种的合金材料。通过选用合适的第二电极13材料可以有效引入压电效应和逆压电效应，提升体声波谐振器的品质因数，提高器件性能。
在一些示例中，第一衬底基板10的材料优选玻璃，也可以选择Si、蓝宝石、SiC、GaAs、GaN、InP、BN、ZnO等材料，第一衬底基板10的厚度范围是0.1μm至10mm。
在一些示例中，压电层12的材料优选hBN，还可以选择cBN、wBN。当然压电层12的材料也可以选择AlN、ZnO、PZT、GaN、InN、CdS、CdSe、ZnS、CdTe、ZnTe、GaAs、GaSb、InAs、InSb、GaSe、GaP、AlP、石英晶体、LiTaO3、LiNbO3、La3Ga5SiO14、BaTiO3、PbNb2O6、PBLN、LiGaO3、LiGeO3、TiGeO3、PbTiO3、PbZrO3、PVDF等材料。本公实施例中的压电层12可以是上述的一种压电材料，也可以是以上各种压电材料的叠层。压电层12的厚度范围是10nm至100μm。
在一些示例中，第一电极11的材料优选金属Cu，因其晶格尺寸与六方相氮化硼(hBN)的晶格尺寸非常接近。也可以选择Al、Mo、Co、Ag、Ti、Pt、Ru、W、Au，也可以是以上各种金属形成的合金材料。第一电极11的厚度范围是1nm至10μm。
在一些示例中，封装层16的材料优选可以隔绝水汽和氧气的有机化合物，如聚酰亚胺、环氧树脂等，也可以选择无机材料如SiN x、Al 2O 3等。封装层16可以是一种材料的单层，也可以多种材料进行叠层配置。
对于图6所示的体声波谐振器的制备方法与第一种示例中的体声波谐振器的制备方法相同，故在此不再重复描述。
第三种示例：图7为本公开实施例的第三种示例的体声波谐振器的示意图；如图7所示，该体声波谐振器包括第一衬底基板10，以及依次设置在第一衬底基板10上的第一电极11、压电层12和第二电极13，且第一电极11和第二电极13复用为功能层17。第一电极11、压电层12和第二电极13中任意两者在第一衬底基板10上的正投影至少部分重叠。在第二电极13背离第一衬底基板10的一侧还可以设置封装层16。其中，第一衬底基板10具有沿其厚度方向贯穿的第一腔体。第一衬底基板10包括沿其厚度方向相对设置的第一表面(上表面)和第二表面(下表面)，第一腔体包括形成在 第一表面上的第一开口101和形成在第二表面上的第二开口。第一电极11设置在第一表面上，且第一电极11在第二表面所在平面的正投影覆盖第一开口101在第二表面所在平面的正投影。
在该种示例中，第一电极11和第二电极13复用为功能层17，也即第一电极11和第二电极13均具有抗温漂的功能，而且第一电极11和第二电极13分别设置在压电层12的两相对表面上，如此设置尽可能降低器件的温漂系数甚至零温漂系数，该种结构的体声波谐振器的谐振频率高、成本低、体积小、***损耗低、带内波纹小、带外抑制大矩形度好。该种体声波谐振器可以广泛应用于移动通信领域大于1GHz的各个频段，可有效滤掉地面环境中的低频干扰信号及其高次谐波。提高了移动通信的信号质量。
在一些示例中，第一电极11和第二电极13均复用为功能层17，二者的材料具有正的温度系数，其存在将使体声波谐振器的温度漂移系数由-30ppm/K变为-10ppm/K～+10ppm/K。进一步的，第二电极13的材料包括但不限于金属或者合金材料，例如：第一电极11和第二电极13的材料采用锑、铋和镓中的任意一种或者至少两种的合金材料。通过选用合适的第一电极11和第二电极13材料可以有效引入压电效应和逆压电效应，提升体声波谐振器的品质因数，提高器件性能。
在一些示例中，第一衬底基板10的材料优选玻璃，也可以选择Si、蓝宝石、SiC、GaAs、GaN、InP、BN、ZnO等材料，第一衬底基板10的厚度范围是0.1μm至10mm。
在一些示例中，压电层12的材料优选hBN，还可以选择cBN、wBN。当然压电层12的材料也可以选择AlN、ZnO、PZT、GaN、InN、CdS、CdSe、ZnS、CdTe、ZnTe、GaAs、GaSb、InAs、InSb、GaSe、GaP、AlP、石英晶体、LiTaO3、LiNbO3、La3Ga5SiO14、BaTiO3、PbNb2O6、PBLN、LiGaO3、LiGeO3、TiGeO3、PbTiO3、PbZrO3、PVDF等材料。本公实施例中的压电层12可以是上述的一种压电材料，也可以是以上各种压电材料的叠层。压电层12的厚度范围是10nm至100μm。
在一些示例中，封装层16的材料优选可以隔绝水汽和氧气的有机化合物，如聚酰亚胺、环氧树脂等，也可以选择无机材料如SiN x、Al 2O 3等。封装层16可以是一种材料的单层，也可以多种材料进行叠层配置。
对于图7所示的体声波谐振器的制备方法与第一种示例中的体声波谐振器的制备方法相同，故在此不再重复描述。
第四种示例：图8为本公开实施例的第四种示例的体声波谐振器的示意图；如图8所示，该体声波谐振器包括第一衬底基板10，以及依次设置在第一衬底基板10上的第一电极11、功能层17、压电层12和第二电极13。第一电极11、功能层17、压电层12和第二电极13中任意两者在第一衬底基板10上的正投影至少部分重叠，功能层17采用导电材料，且能够抑制温漂。在第二电极13背离第一衬底基板10的一侧还可以设置封装层16。其中，第一衬底基板10具有沿其厚度方向贯穿的第一腔体。第一衬底基板10包括沿其厚度方向相对设置的第一表面(上表面)和第二表面(下表面)，第一腔体包括形成在第一表面上的第一开口101和形成在第二表面上的第二开口。第一电极11设置在第一表面上，且第一电极11在第二表面所在平面的正投影覆盖第一开口101在第二表面所在平面的正投影。
在该种示例中，在第一电极11和压电层12之间设置能够抑制温漂的功能层17，且该功能层17与压电层12接触，如此设置尽可能降低器件的温漂系数甚至零温漂系数，该种结构的体声波谐振器的谐振频率高、成本低、体积小、***损耗低、带内波纹小、带外抑制大矩形度好。该种体声波谐振器可以广泛应用于移动通信领域大于1GHz的各个频段，可有效滤掉地面环境中的低频干扰信号及其高次谐波。提高了移动通信的信号质量。
在一些示例中，功能层17的材料具有正的温度系数，其存在将使体声波谐振器的温度漂移系数由-30ppm/K变为-10ppm/K～+10ppm/K。进一步的，第二电极13的材料包括但不限于金属或者合金材料，例如：第一电极11和第二电极13的材料采用锑、铋和镓中的任意一种或者至少两种的合金材料。通过选用合适的第一电极11和第二电极13材料可以有效引入压电效应和逆压电效应，提升体声波谐振器的品质因数，提高器件性能。
在一些示例中，第一衬底基板10的材料优选玻璃，也可以选择Si、蓝宝石、SiC、GaAs、GaN、InP、BN、ZnO等材料，第一衬底基板10的厚度范围是0.1μm至10mm。
在一些示例中，压电层12的材料优选hBN，还可以选择cBN、wBN。当然压电层12的材料也可以选择AlN、ZnO、PZT、GaN、InN、CdS、CdSe、ZnS、CdTe、ZnTe、GaAs、GaSb、InAs、InSb、GaSe、GaP、AlP、石英晶体、LiTaO3、LiNbO3、La3Ga5SiO14、BaTiO3、PbNb2O6、PBLN、LiGaO3、LiGeO3、TiGeO3、PbTiO3、PbZrO3、PVDF等材料。本公实施例中的压电层12可以是上述的一种压电材料，也可以是以上各种压电材料的叠层。压电层12的厚度范围是10nm至100μm。
在一些示例中，第一电极11的材料优选金属Cu，因其晶格尺寸与六方相氮化硼(hBN)的晶格尺寸非常接近。也可以选择Al、Mo、Co、Ag、Ti、Pt、Ru、W、Au，也可以是以上各种金属形成的合金材料。第一电极11的厚度范围是1nm至10μm。
在一些示例中，第二电极13的材料可选材料包含Cu、Al、Mo、Co、Ag、Ti、Pt、Ru、W、Au，也可以是以上各种金属形成的合金材料。第二电极13的厚度范围是1nm至10μm。
在一些示例中，封装层16的材料优选可以隔绝水汽和氧气的有机化合物，如聚酰亚胺、环氧树脂等，也可以选择无机材料如SiN x、Al 2O 3等。封装层16可以是一种材料的单层，也可以多种材料进行叠层配置。
针对图8所示的体声波谐振器，本公开实施例提供了体声波谐振器的制备方法，图9为图8所示的体声波谐振器的制备流程图；如图9所示，该制备方法具体可以包括如下步骤：
S21、提供一第一衬底基板10。
在该步骤中，可以对第一衬底基板10进行清洗，之后通过风刀吹干。
S22、在第一衬底基板10上形成第一电极11。
在一些示例中，步骤S22可以包括在第一衬底基板10上沉积第一导电 薄膜，沉积方式优选直流磁控溅射方式(射频磁控溅射也可以)，也可以选择脉冲激光溅射(PLD)、分子束外延(MBE)、热蒸发、电子束蒸发等方式，也可以使用贴附铜箔的方式。在第一导电薄膜上涂胶(或喷胶)、前烘、曝光、显影、后烘。最后进行刻蚀，优选湿法刻蚀工艺，也可以选择干法刻蚀工艺，形成包括第一电极11的图案。
S23、在完成上述步骤的第一衬底基板10上，形成功能层17。
在一些示例中，步骤S23可以包括在第一衬底基板10上沉积第三导电薄膜，沉积方式优选直流磁控溅射方式(射频磁控溅射也可以)，也可以选择脉冲激光溅射(PLD)、分子束外延(MBE)、热蒸发、电子束蒸发等方式。在第一导电薄膜上涂胶(或喷胶)、前烘、曝光、显影、后烘。最后进行刻蚀，优选湿法刻蚀工艺，也可以选择干法刻蚀工艺，形成包括第一电极11的图案。
S24、在完成上述步骤的第一衬底基板10上，形成压电层12。
在一些示例中，以压电层12的材料采用hBN为例，在步骤S24可以先进行压电材料取向生长，优选的采用射频磁控溅射方式，靶材选择hBN，通过控制沉积过程中的Ar、N2气压和温度以及后退火时间和温度，形成富含氮空位的hBN取向薄膜(其压电特性比不含氮空位的BN好很多)，优选生长取向是(100)，也可以是(001)和(111)取向。薄膜沉积方式也可以选择脉冲激光溅射(PLD)、分子束外延(MBE)、金属有机化学气相沉积(MOCVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)等。压电层12进行光刻工艺，包含涂胶(或喷胶)、前烘、曝光、显影、后烘。最后对压电材料层进行刻蚀，形成压电层12的图案；优选的刻蚀工艺可以选用湿法刻蚀工艺，也可以选择干法刻蚀工艺。
S25、在完成上述步骤的第一衬底基板10上，形成第二电极13。
在一些示例中，步骤S25可以包括先进行第二导电薄膜的沉积，沉积方式优选直流磁控溅射方式(射频磁控溅射也可以)，也可以选择脉冲激光溅射(PLD)、分子束外延(MBE)、热蒸发、电子束蒸发等方式。对第二导电 薄膜依次进行涂胶(或喷胶)、前烘、曝光、显影、后烘，最后进行刻蚀形成第二电极13，优选湿法刻蚀工艺，也可以选择干法刻蚀工艺。的孔壁上形成的第二导电薄膜浇薄，不利于射频信号低损耗传输，因此还可以进行电镀工艺将第一连接过孔121内的第二导电薄膜加厚，之后在形成第二电极13的图案。
S26、在完成上述步骤的第一衬底基板10上形成封装层16。
在一些示例中，封装层16的材料可以为有机材料聚酰亚胺。在该种情况下，步骤S26可以包括进行有机材料液体涂覆，具体方式可选旋涂、喷淋、喷墨打印、转印等方式，然后进行加热固化，形成封装层16的图案。
S27、将完成上述步骤的第一衬底基板10进行方面，形成第一腔体101。
在一些示例中，第一衬底基板10可以采用玻璃衬底，在该种情况下，步骤S27可以包括使用激光诱导轰击第一衬底基板10，随后HF刻蚀的方法，制备沿第一衬底基板10厚度方向贯穿的第一腔体101。该第一腔体101的截面约为90°垂直与玻璃表面。对于其他非玻璃衬底可以使用湿法刻蚀或干法刻蚀的方式，形成第一腔体101。
第五种示例：图10为本公开实施例的第五种示例的一种体声波谐振器的示意图；如图10所示，该体声波谐振器包括第一衬底基板10，以及依次设置在第一衬底基板10上的功能层17、第一电极11、压电层12和第二电极13。功能层17、第一电极11、压电层12和第二电极13中任意两者在第一衬底基板10上的正投影至少部分重叠，功能层17采用导电材料，且能够抑制温漂。在第二电极13背离第一衬底基板10的一侧还可以设置封装层16。其中，第一衬底基板10具有沿其厚度方向贯穿的第一腔体。第一衬底基板10包括沿其厚度方向相对设置的第一表面(上表面)和第二表面(下表面)，第一腔体包括形成在第一表面上的第一开口101和形成在第二表面上的第二开口。功能层17设置在第一表面上，且功能层17在第二表面所在平面的正投影覆盖第一开口101在第二表面所在平面的正投影。
由图10可以看出，第五种示例的体声波谐振器与第四种示例的体声波 谐振器的区别仅在于，第一电极11相较于功能层17更靠近压电层12，也即功能层17与压电层12之间间隔一第一电极11，功能层17与压电层12并非直接接触，相较于第四种示例而言，在降低器件的温漂系数的同时不会引入较大电阻，该种结构的体声波谐振器的谐振频率高、成本低、体积小、***损耗低、带内波纹小、带外抑制大矩形度好。该种体声波谐振器可以广泛应用于移动通信领域大于1GHz的各个频段，可有效滤掉地面环境中的低频干扰信号及其高次谐波。提高了移动通信的信号质量。
对于第五种示例的体声波谐振器中的各膜层的材料均可以与第四种示例相同，故在此不再重复描述。另外，对于第五种示例的体声波谐振器的制备方法与第四种示例的体声波谐振器的制备方法大致相同，区别仅在于，在第五种示例中先形成功能层17，之后再形成第一电极11，其余步骤均可以与第四种示例中相同，故在此不再重复赘述。
第六种示例：图11为本公开实施例的第六种示例的体声波谐振器的示意图；如图11所示，该体声波谐振器包括第一衬底基板10，以及依次设置第一衬底板上的第一电极11、压电层12和第二电极13。其中，第一电极11包括沿背离第一衬底基板10第一子电极111和第二子电极112。该体声波谐振器还包括位于第一子电极111和第二子电极112之间的功能层17。第一子电极111、功能层17、第二子电极112、压电层12和第二电极13中任意两者在第一衬底基板10上的正投影至少部分重叠，功能层17采用导电材料，且能够抑制温漂。在第二电极13背离第一衬底基板10的一侧还可以设置封装层16。其中，第一衬底基板10具有沿其厚度方向贯穿的第一腔体。第一衬底基板10包括沿其厚度方向相对设置的第一表面(上表面)和第二表面(下表面)，第一腔体包括形成在第一表面上的第一开口101和形成在第二表面上的第二开口。第一电极11设置在第一表面上，且第一电极11在第二表面所在平面的正投影覆盖第一开口101在第二表面所在平面的正投影。
在该种示例中，第一电极11包括第一子电极111和第二子电极112，且功能层17设置在第一子电极111和第二子电极112之间，也即功能层17设置在第一电极11内，此时功能层17与压电层12并非直接接触，相较于第 四种示例而言，在降低器件的温漂系数的同时不会引入较大电阻，该种结构的体声波谐振器的谐振频率高、成本低、体积小、***损耗低、带内波纹小、带外抑制大矩形度好。该种体声波谐振器可以广泛应用于移动通信领域大于1GHz的各个频段，可有效滤掉地面环境中的低频干扰信号及其高次谐波。提高了移动通信的信号质量。
在一些示例中，第一子电极111和第二子电极112的材料可以相同，均可以优选金属Cu、Al、Mo、Co、Ag、Ti、Pt、Ru、W、Au，也可以是以上各种金属形成的合金材料。
对于第六种示例的体声波谐振器中的第一衬底基板10、功能层17、压电层12和第二电极13的材料均可以上述的第四种示例中采用相同材料，故在此不再重复赘述。
对于第六种示例中体声波谐振器的制备方法，与第四种示例种示例中的制备方法大致相同，区别仅在于形成第一电极11和功能层17的步骤。在该种示例中，形成第一电极11和功能层17的步骤可以包括：在第一衬底基板10上依次形成第一子电极111、功能层17和第二子电极112。此时第一子电极111和第二子电极112构成第一电极11。
在一些示例中，形成第一子电极111和第二子电极112的工艺可以相同。例如：形成第一子电极111的步骤可以包括在第一衬底基板10上沉积第一导电薄膜，沉积方式优选直流磁控溅射方式(射频磁控溅射也可以)，也可以选择脉冲激光溅射(PLD)、分子束外延(MBE)、热蒸发、电子束蒸发等方式，也可以使用贴附铜箔的方式。在第一导电薄膜上涂胶(或喷胶)、前烘、曝光、显影、后烘。最后进行刻蚀，优选湿法刻蚀工艺，也可以选择干法刻蚀工艺，形成包括第一子电极111的图案。第二子电极112则可以在形成功能层17的第一衬底基板10上，工艺方法与形成第一子电极111相同，故在此不再重复描述。
对于第六种示例中的体声波谐振器的制备方法的其余步骤均可以与第四种示例中相同，故在此不再重复赘述。
第七种示例：图12为本公开实施例的第七种示例的体声波谐振器的示意图；如图12所示，该体声波谐振器的结构与第六种体声波谐振器的结构大致相同，区别仅在于功能层17，第七种示例中的功能层17具有镂空图案。
由于在该体声波谐振器的功能层17具有镂空图案，因此不会因为在体声波谐振器中增加功能层17而影响微波信号的传输。对于其余结构均与第六种示例中相同，故在此不再重复赘述。
在一些示例中，参照图12，功能层17上的镂空图案与第一衬底基板10上的第一开口101在第一子电极111上的正投影无重叠。之所以如此设置，可以保证在给第一电极11和第二电极13施加电压时压电材料的压电特性。
对于第七种示例的体声波谐振器的制备方法，与第六种示例中的制备方法大致相同，区别仅在于，在对第三导电薄膜进行图案化处理后，所形成的功能层17具有镂空图案。其余步骤与第六种示例的制备方法可以相同，故在此不再重复赘述。
第八种示例：图13为本公开实施例的第四种示例的体声波谐振器的示意图；如图13所示，该体声波谐振器包括第一衬底基板10，以及依次设置在第一衬底基板10上的第一电极11、压电层12、功能层17和第二电极13。第一电极11、压电层12、功能层17和第二电极13中任意两者在第一衬底基板10上的正投影至少部分重叠，功能层17采用导电材料，且能够抑制温漂。在第二电极13背离第一衬底基板10的一侧还可以设置封装层16。其中，第一衬底基板10具有沿其厚度方向贯穿的第一腔体。第一衬底基板10包括沿其厚度方向相对设置的第一表面(上表面)和第二表面(下表面)，第一腔体包括形成在第一表面上的第一开口101和形成在第二表面上的第二开口。第一电极11设置在第一表面上，且第一电极11在第二表面所在平面的正投影覆盖第一开口101在第二表面所在平面的正投影。
在该种示例中，在第二电极13和压电层12之间设置能够抑制温漂的功能层17，且该功能层17与压电层12接触，如此设置尽可能降低器件的温漂系数甚至零温漂系数，该种结构的体声波谐振器的谐振频率高、成本低、 体积小、***损耗低、带内波纹小、带外抑制大矩形度好。该种体声波谐振器可以广泛应用于移动通信领域大于1GHz的各个频段，可有效滤掉地面环境中的低频干扰信号及其高次谐波。提高了移动通信的信号质量。
在一些示例中，功能层17的材料具有正的温度系数，其存在将使体声波谐振器的温度漂移系数由-30ppm/K变为-10ppm/K～+10ppm/K。进一步的，第二电极13的材料包括但不限于金属或者合金材料，例如：第一电极11和第二电极13的材料采用锑、铋和镓中的任意一种或者至少两种的合金材料。通过选用合适的第一电极11和第二电极13材料可以有效引入压电效应和逆压电效应，提升体声波谐振器的品质因数，提高器件性能。
在一些示例中，第一衬底基板10的材料优选玻璃，也可以选择Si、蓝宝石、SiC、GaAs、GaN、InP、BN、ZnO等材料，第一衬底基板10的厚度范围是0.1μm至10mm。
在一些示例中，压电层12的材料优选hBN，还可以选择cBN、wBN。当然压电层12的材料也可以选择AlN、ZnO、PZT、GaN、InN、CdS、CdSe、ZnS、CdTe、ZnTe、GaAs、GaSb、InAs、InSb、GaSe、GaP、AlP、石英晶体、LiTaO3、LiNbO3、La3Ga5SiO14、BaTiO3、PbNb2O6、PBLN、LiGaO3、LiGeO3、TiGeO3、PbTiO3、PbZrO3、PVDF等材料。本公实施例中的压电层12可以是上述的一种压电材料，也可以是以上各种压电材料的叠层。压电层12的厚度范围是10nm至100μm。
在一些示例中，第一电极11的材料优选金属Cu，因其晶格尺寸与六方相氮化硼(hBN)的晶格尺寸非常接近。也可以选择Al、Mo、Co、Ag、Ti、Pt、Ru、W、Au，也可以是以上各种金属形成的合金材料。第一电极11的厚度范围是1nm至10μm。
在一些示例中，第二电极13的材料可选材料包含Cu、Al、Mo、Co、Ag、Ti、Pt、Ru、W、Au，也可以是以上各种金属形成的合金材料。第二电极13的厚度范围是1nm至10μm。
在一些示例中，封装层16的材料优选可以隔绝水汽和氧气的有机化合 物，如聚酰亚胺、环氧树脂等，也可以选择无机材料如SiN x、Al 2O 3等。封装层16可以是一种材料的单层，也可以多种材料进行叠层配置。
针对图13所示的体声波谐振器，本公开实施例提供了体声波谐振器的制备方法，图14为图13所示的体声波谐振器的制备流程图；如图14所示，该制备方法具体可以包括如下步骤：
S31、提供一第一衬底基板10。
在该步骤中，可以对第一衬底基板10进行清洗，之后通过风刀吹干。
S32、在第一衬底基板10上形成第一电极11。
在一些示例中，步骤S32可以包括在第一衬底基板10上沉积第一导电薄膜，沉积方式优选直流磁控溅射方式(射频磁控溅射也可以)，也可以选择脉冲激光溅射(PLD)、分子束外延(MBE)、热蒸发、电子束蒸发等方式，也可以使用贴附铜箔的方式。在第一导电薄膜上涂胶(或喷胶)、前烘、曝光、显影、后烘。最后进行刻蚀，优选湿法刻蚀工艺，也可以选择干法刻蚀工艺，形成包括第一电极11的图案。
S33、在完成上述步骤的第一衬底基板10上，形成压电层12。
在一些示例中，以压电层12的材料采用hBN为例，在步骤S33可以先进行压电材料取向生长，优选的采用射频磁控溅射方式，靶材选择hBN，通过控制沉积过程中的Ar、N2气压和温度以及后退火时间和温度，形成富含氮空位的hBN取向薄膜(其压电特性比不含氮空位的BN好很多)，优选生长取向是(100)，也可以是(001)和(111)取向。薄膜沉积方式也可以选择脉冲激光溅射(PLD)、分子束外延(MBE)、金属有机化学气相沉积(MOCVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)等。压电层12进行光刻工艺，包含涂胶(或喷胶)、前烘、曝光、显影、后烘。最后对压电材料层进行刻蚀，形成压电层12的图案；优选的刻蚀工艺可以选用湿法刻蚀工艺，也可以选择干法刻蚀工艺。
S34、在完成上述步骤的第一衬底基板10上，形成功能层17。
在一些示例中，步骤S34可以包括在第一衬底基板10上沉积第三导电 薄膜，沉积方式优选直流磁控溅射方式(射频磁控溅射也可以)，也可以选择脉冲激光溅射(PLD)、分子束外延(MBE)、热蒸发、电子束蒸发等方式。在第一导电薄膜上涂胶(或喷胶)、前烘、曝光、显影、后烘。最后进行刻蚀，优选湿法刻蚀工艺，也可以选择干法刻蚀工艺，形成包括第一电极11的图案。
S35、在完成上述步骤的第一衬底基板10上，形成第二电极13。
在一些示例中，步骤S35可以包括先进行第二导电薄膜的沉积，沉积方式优选直流磁控溅射方式(射频磁控溅射也可以)，也可以选择脉冲激光溅射(PLD)、分子束外延(MBE)、热蒸发、电子束蒸发等方式。对第二导电薄膜依次进行涂胶(或喷胶)、前烘、曝光、显影、后烘，最后进行刻蚀形成第二电极13，优选湿法刻蚀工艺，也可以选择干法刻蚀工艺。的孔壁上形成的第二导电薄膜浇薄，不利于射频信号低损耗传输，因此还可以进行电镀工艺将第一连接过孔121内的第二导电薄膜加厚，之后在形成第二电极13的图案。
S36、在完成上述步骤的第一衬底基板10上形成封装层16。
在一些示例中，封装层16的材料可以为有机材料聚酰亚胺。在该种情况下，步骤S36可以包括进行有机材料液体涂覆，具体方式可选旋涂、喷淋、喷墨打印、转印等方式，然后进行加热固化，形成封装层16的图案。
S37、将完成上述步骤的第一衬底基板10进行方面，形成第一腔体101。
在一些示例中，第一衬底基板10可以采用玻璃衬底，在该种情况下，步骤S37可以包括使用激光诱导轰击第一衬底基板10，随后HF刻蚀的方法，制备沿第一衬底基板10厚度方向贯穿的第一腔体101。该第一腔体101的截面约为90°垂直与玻璃表面。对于其他非玻璃衬底可以使用湿法刻蚀或干法刻蚀的方式，形成第一腔体101。
第九种示例：图15为本公开实施例的第九种示例的一种体声波谐振器的示意图；如图15所示，该体声波谐振器包括第一衬底基板10，以及依次设置在第一衬底基板10上的第一电极11、压电层12、第二电极13和功能 层17。第一电极11、压电层12、第二电极13和功能层17中任意两者在第一衬底基板10上的正投影至少部分重叠，功能层17采用导电材料，且能够抑制温漂。在第二电极13背离第一衬底基板10的一侧还可以设置封装层16。其中，第一衬底基板10具有沿其厚度方向贯穿的第一腔体。第一衬底基板10包括沿其厚度方向相对设置的第一表面(上表面)和第二表面(下表面)，第一腔体包括形成在第一表面上的第一开口101和形成在第二表面上的第二开口。功能层17设置在第一表面上，且功能层17在第二表面所在平面的正投影覆盖第一开口101在第二表面所在平面的正投影。
由图15可以看出，第九种示例的体声波谐振器与第八种示例的体声波谐振器的区别仅在于，第二电极13相较于功能层17更靠近压电层12，也即功能层17与压电层12之间间隔一第二电极13，功能层17与压电层12并非直接接触，相较于第八种示例而言，在降低器件的温漂系数的同时不会引入较大电阻，该种结构的体声波谐振器的谐振频率高、成本低、体积小、***损耗低、带内波纹小、带外抑制大矩形度好。该种体声波谐振器可以广泛应用于移动通信领域大于1GHz的各个频段，可有效滤掉地面环境中的低频干扰信号及其高次谐波。提高了移动通信的信号质量。
对于第九种示例的体声波谐振器中的各膜层的材料均可以与第八种示例相同，故在此不再重复描述。另外，对于第五种示例的体声波谐振器的制备方法与第四种示例的体声波谐振器的制备方法大致相同，区别仅在于，在第五种示例中先形成第二电极13，之后再形成功能层17，其余步骤均可以与第八种示例中相同，故在此不再重复赘述。
第十种示例：图16为本公开实施例的第十种示例的体声波谐振器的示意图；如图16所示，该体声波谐振器包括第一衬底基板10，以及依次设置第一衬底板上的第一电极11、压电层12和第二电极13。其中，第二电极13包括沿背离第一衬底基板10第三子电极131和第四子电极132。该体声波谐振器还包括位于第三子电极131和第四子电极132之间的功能层17。第一电极11、压电层12、第三子电极131、功能层17和第四子电极132中任意两者在第一衬底基板10上的正投影至少部分重叠，功能层17采用导电材 料，且能够抑制温漂。在第四子电极132背离第一衬底基板10的一侧还可以设置封装层16。其中，第一衬底基板10具有沿其厚度方向贯穿的第一腔体。第一衬底基板10包括沿其厚度方向相对设置的第一表面(上表面)和第二表面(下表面)，第一腔体包括形成在第一表面上的第一开口101和形成在第二表面上的第二开口。第一电极11设置在第一表面上，且第一电极11在第二表面所在平面的正投影覆盖第一开口101在第二表面所在平面的正投影。
在该种示例中，第二电极13包括第三子电极131和第四子电极132，且功能层17设置在第三子电极131和第四子电极132之间，也即功能层17设置在第二电极13内，此时功能层17与压电层12并非直接接触，相较于第八种示例而言，在降低器件的温漂系数的同时不会引入较大电阻，该种结构的体声波谐振器的谐振频率高、成本低、体积小、***损耗低、带内波纹小、带外抑制大矩形度好。该种体声波谐振器可以广泛应用于移动通信领域大于1GHz的各个频段，可有效滤掉地面环境中的低频干扰信号及其高次谐波。提高了移动通信的信号质量。
在一些示例中，第三子电极131和第四子电极132的材料可以相同，均可以优选金属Cu、Al、Mo、Co、Ag、Ti、Pt、Ru、W、Au，也可以是以上各种金属形成的合金材料。
对于第十种示例的体声波谐振器中的第一衬底基板10、功能层17、压电层12和第二电极13的材料均可以上述的第四种示例中采用相同材料，故在此不再重复赘述。
对于第十种示例中体声波谐振器的制备方法，与第八种示例中的制备方法大致相同，区别仅在于形成第二电极13和功能层17的步骤。在该种示例中，形成第二电极13和功能层17的步骤可以包括：在第一衬底基板10上依次形成第三子电极131、功能层17和第四子电极132。此时第三子电极131和第四子电极132构成第二电极13。
在一些示例中，形成第三子电极131和第四子电极132的工艺可以相同。 例如：形成第三子电极131的步骤可以包括在形成有压电层12的第一衬底基板10上沉积第二导电薄膜，沉积方式优选直流磁控溅射方式(射频磁控溅射也可以)，也可以选择脉冲激光溅射(PLD)、分子束外延(MBE)、热蒸发、电子束蒸发等方式，也可以使用贴附铜箔的方式。在第一导电薄膜上涂胶(或喷胶)、前烘、曝光、显影、后烘。最后进行刻蚀，优选湿法刻蚀工艺，也可以选择干法刻蚀工艺，形成包括第一子电极111的图案。第四子电极132则可以在形成功能层17的第一衬底基板10上，工艺方法与形成第三子电极131相同，故在此不再重复描述。
对于第十种示例中的体声波谐振器的制备方法的其余步骤均可以与第八种示例中相同，故在此不再重复赘述。
第十一种示例：图17为本公开实施例的第十一种示例的体声波谐振器的示意图；如图17所示，该体声波谐振器的结构与第十种体声波谐振器的结构大致相同，区别仅在于功能层17，第十一种示例中的功能层17具有镂空图案。
由于在该体声波谐振器的功能层17具有镂空图案，因此不会因为在体声波谐振器中增加功能层17而影响微波信号的传输。对于其余结构均与第十种示例中相同，故在此不再重复赘述。
在一些示例中，参照图17，功能层17上的镂空图案与第一衬底基板10上的第一开口101在第三子电极131上的正投影无重叠。之所以如此设置，可以保证在给第一电极11和第二电极13施加电压时压电材料的压电特性。
对于第十一种示例的体声波谐振器的制备方法，与第十种示例中的制备方法大致相同，区别仅在于，在对第三导电薄膜进行图案化处理后，所形成的功能层17具有镂空图案。其余步骤与第十种示例的制备方法可以相同，故在此不再重复赘述。
需要说明的是，以上仅给出几种示例性的体声波谐振器的示例，以及制备方法的示例，但上述示例并不构成对本公开实施例中体声波谐振器及其制备方法的保护范围的限制。如图18-50分别为本公开实施例示例性的体声波 谐振器。其中，图18-28为图2a所示的薄膜型体声波谐振器的基础上增加功能层17所形成的本公开实施例的体声波谐振器的示意图。图29-39为图2b所示的薄膜型体声波谐振器的基础上增加功能层17所形成的本公开实施例的体声波谐振器的示意图。图40-50为图3所示的固态装配型体声波谐振器的基础上增加功能层17所形成的本公开实施例的体声波谐振器的示意图。
本公开实施例还提供一种电子设备，其可以包括上述任一体声波谐振器。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (26)

  1. 一种体声波谐振器，其包括：第一衬底基板、第一电极、压电层和第二电极；所述第一电极设置在所述第一衬底基板上，所述压电层设置在所述第一电极背离第一衬底基板的一侧，所述第二电极设置在所述压电层背离所述第一电极的一侧；其中，
    在所述压电层靠近所述第一衬底基板的一侧，和/或在所述压电层背离所述第一衬底基板的一侧设置有功能层；所述功能层材料包括导电材料，且所述功能层被配置为抑制所述体声波谐振器的温度漂移。
  2. 根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，所述功能层的材料具有正的温度系数，且所述功能层的材料被配置为使得所述体声波谐振器的温度漂移系数在-10ppm/K～+10ppm/K之间。
  3. 根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，所述功能层的材料包括锑、铋和镓中的至少一者。
  4. 根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，所述功能层具有镂空图案。
  5. 根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，当在所述压电层靠近所述第一衬底基板的一侧设置有所述功能层时，所述功能层用作所述第一电极；
    当在所述压电层背离所述第一衬底基板的一侧设置有所述功能层时，所述功能层用作所述第二电极。
  6. 根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，当在所述压电层靠近所述第一衬底基板的一侧设置有所述功能层时，所述功能层位于所述第一电极和所述压电层之间；
    当在所述压电层背离所述第一衬底基板的一侧设置有所述功能层时，所述功能层位于所述第二电极和所述压电层之间。
  7. 根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，当在所述压电层靠近所述第一衬底基板的一侧设置有所述功能层时，所述功能层位于所述第一电 极和所述第一衬底基板之间；
    当在所述压电层背离所述第一衬底基板的一侧设置有所述功能层时，所述功能层位于所述第二电极背离第一衬底基板的一侧。
  8. 根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，所述第一电极包括沿背离所述第一衬底基板方向依次设置的第一子电极和第二子电极，当在所述压电层靠近所述第一衬底基板的一侧设置有所述功能层时，所述功能层位于所述第一子电极和所述第二子电极之间。
  9. 根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，所述第二电极包括沿背离所述第一衬底基板方向依次设置的第三子电极和第四子电极，当在所述压电层背离所述第一衬底基板的一侧设置有所述功能层时，所述功能层位于所述第三子电极和所述第四子电极之间。
  10. 根据权利要求1-9中任一项所述的体声波谐振器，其中，所述第一衬底基板具有沿其厚度方向贯穿的第一腔体；所述第一衬底基板包括沿其厚度方向相对设置的第一表面和第二表面；所述第一腔体包括相对设置的第一开口和第二开口；所述第一开口位于所述第一表面，所述第二开口位于所述第二表面；所述第一电极在所述第二表面上的正投影覆盖所述第一开口在所述第二表面上的正投影。
  11. 根据权利要求1-9中任一项所述的体声波谐振器，其中，所述第一衬底基板具有第一槽部；所述第一衬底基板包括沿其厚度方向相对设置的第一表面和第二表面；所述第一槽部包括第三开口，所述第三开口位于所述第一表面；所述第一电极位于所述第一表面上；所述第三开口在所述第二表面上的正投影的轮廓，位于所述第一电极在所述第二表面上的正投影的轮廓内。
  12. 根据权利要求1-9中任一项所述的体声波谐振器，其中，还包括设置在第一电极和所述第一衬底基板之间的至少一层反射镜结构；所述反射镜结构包括沿背离所述第一衬底基板方向依次设置的第一子结构层和第二子结构层，且所述第一子结构层的材料的声阻抗大于第二子结构层的材料的声 阻抗。
  13. 根据权利要求1-9中任一项所述的体声波谐振器，其中，还包括设置在所述第二电极背离所述第一衬底基板一侧的封装层，所述封装层覆盖所述第一电极、所述压电层、所述第二电极和所述功能层。
  14. 一种体声波谐振器的制备方法，其包括：在第一衬底基板上依次形成第一电极、压电层和第二电极的步骤，且所述第一电极、所述压电层和所述第二电极中的任意两者在所述第一衬底基板上的正投影至少部分重叠；其中，所述制备方法还包括：在所述压电层靠近所述第一衬底基板的一侧形成功能层，和/或在所述电压成背离所述第一衬底基板的一侧形成所述功能层；所述功能层材料包括导电材料，且所述功能层被配置为抑制所述体声波谐振器的温度漂移。
  15. 根据权利要求14所述的体声波谐振器的制备方法，其中，所述功能层的材料具有正的温度系数，且所述功能层的材料被配置为使得所述体声波谐振器的温度漂移系数在-10ppm/K～+10ppm/K之间。
  16. 根据权利要求14所述的体声波谐振器的制备方法，其中，所述功能层的材料包括锑、铋和镓中的至少一者。
  17. 根据权利要求14所述的体声波谐振器的制备方法，其中，所述功能层具有镂空图案。
  18. 根据权利要求14所述的体声波谐振器的制备方法，其中，当所述制备方法包括所述在所述压电层靠近所述第一衬底基板的一侧形成功能层时，所述功能层与所述第一电极采用一次构图工艺形成，且所述功能层用作所述第一电极；
    当所述制备方法包括所述在所述压电层背离所述第一衬底基板的一侧形成功能层时，所述功能层与所述第二电极采用一次构图工艺形成，且所述功能层用作所述第二电极。
  19. 根据权利要求14所述的体声波谐振器的制备方法，其中，当所述制备方法包括所述在所述压电层靠近所述第一衬底基板的一侧形成功能层 时，形成所述功能层的步骤位于形成所述第一电极的步骤和形成所述压电层的步骤之间；
    当所述制备方法包括所述在所述压电层背离所述第一衬底基板的一侧形成功能层时，形成所述功能层的步骤位于形成所述第二电极的步骤和形成所述压电层的步骤之间。
  20. 根据权利要求14所述的体声波谐振器的制备方法，其中，当所述制备方法包括所述在所述压电层靠近所述第一衬底基板的一侧形成功能层时，形成所述功能层的步骤位于形成所述第一电极的步骤之前；
    当所述制备方法包括所述在所述压电层背离所述第一衬底基板的一侧形成功能层时，形成所述功能层的步骤位于形成所述第二电极的步骤之后。
  21. 根据权利要求14所述的体声波谐振器的制备方法，其中，形成所述第一电极的步骤包括沿背离所述第一衬底基板的方向依次形成第一子电极和第二子电极；当所述制备方法包括所述在所述压电层靠近所述第一衬底基板的一侧形成功能层时，形成所述功能层的步骤位于形成所述第一子电极的步骤和形成所述第一子电极的步骤之间。
  22. 根据权利要求14所述的体声波谐振器的制备方法，其中，形成所述第二电极的步骤包括沿背离所述第一衬底基板的方向依次形成第三子电极和第四子电极；当所述制备方法包括所述在所述压电层背离所述第一衬底基板的一侧形成功能层时，形成所述功能层的步骤位于形成所述第三子电极的步骤和形成所述第四子电极的步骤之间。
  23. 根据权利要求14-22中任一项所述的体声波谐振器的制备方法，其中，所述制备方法还包括：对所述第一衬底基板进行处理，形成具有沿所述第一衬底基板的厚度方向贯穿的第一腔体；所述第一衬底基板包括沿其厚度方向相对设置的第一表面和第二表面；所述第一腔体包括相对设置的第一开口和第二开口；所述第一开口位于所述第一表面，所述第二开口位于所述第二表面；所述第一电极在所述第二表面上的正投影覆盖所述第一开口在所述第二表面上的正投影。
  24. 根据权利要求14-22中任一项所述的体声波谐振器的制备方法，其中，所述制备方法还包括：对所述第一衬底基板进行处理，形成具有第一槽部；所述第一衬底基板包括沿其厚度方向相对设置的第一表面和第二表面；所述第一槽部包括第三开口，所述第三开口位于所述第一表面；所述第一电极位于所述第一表面上；所述第三开口在所述第二表面上的正投影的轮廓，位于所述第一电极在所述第二表面上的正投影的轮廓内。
  25. 根据权利要求14-22中任一项所述的体声波谐振器的制备方法，其中，所述制备方法还包括：在形成所述第一电极之前还包括：
    在所述第一衬底基板上形成至少一层反射镜结构；形成所述反射镜结构包括沿背离所述第一衬底基板方向依次形成的第一子结构层和第二子结构层，且所述第一子结构层的材料的声阻抗大于第二子结构层的材料的声阻抗。
  26. 一种电子设备，其包括权利要求1-13中任一项所述的体声波谐振器。
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