用于实现中间带宽的薄膜声表面波谐振元件及相关电子装置的制作方法

本发明涉及声表面波器件领域，更具体地，涉及一种用于实现中间带宽的薄膜声表面波谐振器及相关电子装置。

背景技术：

1、声表面波（surface acoustic wave，saw）器件是一种利用弹性波在某种材料的表面上或在多种材料的界面处传播的器件，常用于微机械谐振器和滤波器中。saw器件采用所谓的叉指换能器（interdigitated transducer，idt），将射频（radio frequency，rf）信号转换为声波，或将声波转换为rf信号。

2、saw器件常常用于rf滤波器中。然而，在至少某些情况下，现有saw器件可能无法始终满足正在开发的新型rf滤波器的要求。例如，用于频段41（b41，2496 mhz至2690 mhz）或频段75（b75，1432 mhz至1517 mhz）的rf滤波器可能需要宽带宽。然而，例如，现有saw器件可能在机电耦合方面不足（即谐振到反谐振的分数频距相对较小），无法满足这些新型rf滤波器的带宽要求。

3、因此，在至少某些情况下，可能需要能够提升saw器件带宽能力的方案。

技术实现思路

1、本 技术实现要素： 简单介绍了一些概念，这些概念将在下面的详细说明中进一步描述。本发明内容并非旨在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也并非旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

2、本发明的一个目的是实现一种薄膜声表面波谐振器，该谐振器用于实现中间带宽。上述和其它目的通过独立权利要求的特征来实现。其它实现方式在从属权利要求、说明书和附图中是显而易见的。

3、根据第一方面，提供了一种薄膜声表面波（thin-film surface acoustic wave，fsaw）谐振元件。所述fsaw谐振元件包括衬底层。所述fsaw谐振元件还包括设置在所述衬底层上的中间层。所述fsaw谐振元件还包括设置在所述中间层上的压电薄膜层。所述fsaw谐振元件还包括设置在所述压电薄膜层上的叉指换能器（interdigital transducer，idt）布置。所述idt布置包括两个导电元件、设置在所述两个导电元件之间的有源区域和多个叉指电极。每个电极从其中一个所述导电元件穿过所述有源区域向另一个所述导电元件延伸。每两个相邻电极的中心轴之间的距离为电极节距。所述压电薄膜层包含钽酸锂（lithiumtantalate，lt）化合物与铌酸锂（lithium niobate，ln）化合物的晶体组合物。所述晶体组合物的机电耦合系数处于机电耦合系数范围内。本发明实现了一种用于薄膜声表面波谐振器的结构，以实现中间带宽。更具体地，所公开的叠层式fsaw谐振元件采用具有特定铌（nb）浓度的lt和ln化合物的压电薄膜层，从而可以实现介于所述lt和ln化合物之间的机电耦合。

4、在所述第一方面的一种实现方式中，所述晶体组合物包括lita(1-x)nb(x)o3。该实现方式可以选择nb浓度，从而将机电耦合提升至rf滤波器的最佳水平，同时远离并抑制结构中的杂散模式。

5、在所述第一方面的一种实现方式中，所述lita(1-x)nb(x)o3中的x值在0.3至0.7之间。该实现方式可以线性改变晶体组合物的性质。

6、在所述第一方面的一种实现方式中，所述机电耦合系数可根据所述lt化合物和所述ln化合物的比例，在所述机电耦合系数范围内进行选择。该实现方式可以根据需要选择机电耦合系数。

7、在所述第一方面的一种实现方式中，所述机电耦合系数范围大致为12%至25%。该实现方式可以根据需要选择机电耦合系数。

8、在所述第一方面的实现方式中，所述晶体组合物具有大致为33°y-x(012)的生长取向。该实现方式可以使主saw模式具有相对较强的机电耦合，同时该生长取向与其中一个晶体面重合，因而适合进行外延生长。

9、在所述第一方面的一种实现方式中，所述生长取向具有5度的容差。该实现方式可以减轻初始生长条件对实际晶体取向的影响，而该实际晶体取向可能略微偏离33°y平面。

10、在所述第一方面的一种实现方式中，所述压电薄膜层的厚度为1微米或以下。该实现方式可以生长出具有足够低的残余应力（这是生长无宏观缺陷薄膜所必需的）的压电薄膜，同时也覆盖了为实现较低ghz范围内的高性能器件所需的最佳厚度范围。

11、根据第二方面，提供了一种电子装置。所述电子装置包括根据第一方面所述的fsaw谐振元件。该实现方式实现了一种用于电子装置的fsaw谐振元件。

12、在所述第二方面的一种实现方式中，所述fsaw谐振元件被包括在射频（radiofrequency，rf）滤波器中。rf滤波器需要精确的设计参数，而fsaw谐振元件可以提升rf滤波器的性能。

13、结合附图参考以下详细说明，可以更好地理解众多伴随特征；随着理解的深入，这些特征的优势也将更易被领会。

1.一种薄膜声表面波（thin-film surface acoustic wave，fsaw）谐振元件（100），其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的fsaw谐振元件（100），其特征在于，所述晶体组合物包括lita(1-x)nb(x)o3。

3.根据权利要求2所述的fsaw谐振元件（100），其特征在于，所述lita(1-x)nb(x)o3中的x值在0.3至0.7之间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的fsaw谐振元件（100），其特征在于，所述机电耦合系数可根据所述lt化合物和所述ln化合物的比例，在所述机电耦合系数范围内进行选择。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的fsaw谐振元件（100），其特征在于，所述机电耦合系数范围大致为12%至25%。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的fsaw谐振元件（100），其特征在于，所述晶体组合物具有大致为33°y-x(012)的生长取向。

7.根据权利要求6所述的fsaw谐振元件（100），其特征在于，所述生长取向具有5度的容差。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的fsaw谐振元件（100），其特征在于，所述压电薄膜层（130）的厚度为1微米或以下。

9.一种电子装置（200），其特征在于，包括根据上述权利要求中任一项所述的薄膜声表面波（thin-film surface acoustic wave，fsaw）谐振元件（100）。

10.根据权利要求9所述的电子装置（200），其特征在于，所述fsaw谐振元件（100）被包括在射频（radio frequency，rf）滤波器（201）中。