一种电极图案化方法和体声波谐振器与流程
本申请涉及谐振器,具体而言,涉及一种电极图案化方法和体声波谐振器。
背景技术:
1、微机电谐振器在无线通信领域广泛用于构建滤波器,其中,体声波谐振器(fbar)是主流方案。它基于压电效应,由顶电极、压电层、底电极、空腔和衬底层叠构成,声波沿厚度方向振动,谐振频率由材料参数决定,可在ghz频段工作,尺寸仅微米/纳米级,比石英谐振器更利于器件微型化。理想情况下,fbar仅激发厚度伸缩(te)模态,能量被有效约束在厚度方向。
2、然而实际器件会激发沿长宽维度传播的横向模态,其传播方向与te模态垂直,这不仅引入额外频率响应,更导致品质因子(q)下降。横向模态能量在中心谐振区边界耗散,削弱纵向模态能量;同时,中心谐振区与连接部之间的过渡区在加工中易产生缺陷,造成声波能量泄露与散射,使q值进一步劣化。过低的q值直接制约滤波器的插入损耗与选择性,阻碍其在高性能通信系统中的应用。
技术实现思路
1、本申请的目的在于,针对上述现有技术中的不足,提供一种电极图案化方法和体声波谐振器。
2、为实现上述目的,本申请实施例采用的技术方案如下:
3、本申请实施例的一方面,提供一种电极图案化方法,方法包括:
4、获取电极的轮廓线;
5、确定轮廓线与电极引出部连接的边界线段;
6、以边界线段的预设位置为横向声波的入射点以及轮廓线为反射边界,得到分布于轮廓线内的横向声波轨迹;
7、基于横向声波轨迹的密度分布确定位于轮廓线内的图案化位置。
8、可选地,基于横向声波轨迹的密度分布确定位于轮廓线内的图案化位置包括:
9、基于横向声波轨迹在轮廓线内的密度分布,选取大于密度阈值的区域作为图案化位置。
10、可选地,基于横向声波轨迹在轮廓线内的密度分布,选取大于密度阈值的区域作为图案化位置包括:
11、基于横向声波轨迹得到横向声波轨迹相互交叉形成的若干交点;
12、对若干交点进行基于密度的空间聚类,得到至少一个点簇;
13、将包含交点数量大于预设阈值的点簇作为目标点簇;
14、将目标点簇所在区域作为图案化位置。
15、可选地,将目标点簇所在区域作为图案化位置包括:
16、将目标点簇的外接凸包或包含目标点簇的包围区域,作为图案化位置。
17、可选地,预设位置为边界线段的长度的1/3处。
18、可选地,横向声波轨迹包括至少两条相互不重合的轨迹。
19、可选地,至少两条相互不重合的轨迹各自对应的横向声波的入射角不同。
20、可选地,方法还包括:
21、在电极上形成位于图案化位置的图案化结构,图案化结构用于反射横向声波。
22、可选地,图案化结构为凹陷结构和/或凸起结构。
23、可选地,图案化结构的数量为多个,部分图案化结构为凹陷结构,另一部分图案化结构为凸起结构,其中,凸起结构靠近边界线段设置。
24、本申请实施例的另一方面,提供一种体声波谐振器,包括:
25、基底;
26、底电极,设置在基底上;
27、压电层,设置在底电极上;
28、顶电极,设置在压电层上;
29、底电极和/或顶电极采用上述任一种的电极图案化方法进行图案化。
30、本申请的有益效果包括:
31、本申请提供了一种电极图案化方法和体声波谐振器,方法包括:获取电极的轮廓线后,先确定轮廓线与电极引出部连接的边界线段,以该边界线段上的预设位置作为横向声波的入射点,并将整个电极轮廓线作为反射边界。在此基础上,基于入射点入射的横向声波在轮廓线内的多次反射传播,得到分布于轮廓内的横向声波轨迹。利用这些轨迹的密度分布来识别横向模态的能量集中区域,进而精准确定图案化加工位置。通过对电极进行针对性图案化处理,破坏横向模态的谐振条件或增加其传播损耗,抑制能量在边界及过渡缺陷处的泄露,从而提升谐振器q值,改善滤波器插入损耗与选择性。
1.一种电极图案化方法,其特征在于,所述方法包括:
2.如权利要求1所述的电极图案化方法,其特征在于,所述基于所述横向声波轨迹的密度分布确定位于所述轮廓线内的图案化位置包括:
3.如权利要求2所述的电极图案化方法,其特征在于,所述基于所述横向声波轨迹在所述轮廓线内的密度分布,选取大于密度阈值的区域作为所述图案化位置包括:
4.如权利要求3所述的电极图案化方法,其特征在于,所述将所述目标点簇所在区域作为所述图案化位置包括:
5.如权利要求1至4任一项所述的电极图案化方法,其特征在于,所述预设位置为所述边界线段的长度的1/3处。
6.如权利要求1至4任一项所述的电极图案化方法,其特征在于,所述横向声波轨迹包括至少两条相互不重合的轨迹。
7.如权利要求1至4任一项所述的电极图案化方法,其特征在于,所述方法还包括:
8.如权利要求7所述的电极图案化方法,其特征在于,所述图案化结构为凹陷结构和/或凸起结构。
9.如权利要求8所述的电极图案化方法,其特征在于,所述图案化结构的数量为多个,部分所述图案化结构为凹陷结构,另一部分所述图案化结构为凸起结构,其中,所述凸起结构靠近所述边界线段设置。
10.一种体声波谐振器,其特征在于,包括: