体声波谐振器及其制造方法以及使用体声波谐振器的射频装置制造方法及图纸

提供了一种体声波谐振器（BAWR）。所述BAWR可以包括第一电极、设置在第一电极上的压电层以及设置在压电层上的第二电极。在各个方面，第一电极、压电层和第二电极中的至少一个由碳基材料形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】体声波谐振器及其制造方法以及使用体声波谐振器的射频装置
下面的描述涉及一种体声波谐振器（BAWR）。
技术介绍
体声波谐振器（BAWR）包括典型地设置在压电层之上和/或之下的电极。响应于施加到电极的高频信号，压电层可以振荡。BAWR可以用于无线信号传输系统。例如，BAWR可以用在无线通信装置、无线功率发射器、无线传感器的滤波器、发射器、接收器、双工器等中。作为另一示例，BAWR可以用于无线数据的输入和/或输出。正在对可以确保低功率和高速度的射频（RF）装置展开研究。因此，可以用在此类低功率高速度装置中的BAWR是所期望的。
技术实现思路
技术方案在一个方面，提供了一种体声波谐振器（BAWR），其包括设置在空气空腔上的膜、设置在膜上的第一电极、设置在第一电极上的压电层以及设置在压电层上的第二电极，其中，第一电极、压电层和第二电极中的至少一个包括碳基材料。碳基材料可以包括碳纳米管（CNT）、CNT化合物、石墨烯和石墨烯化合物。石墨烯可以设置为单层或多层。所述BAWR还可以包括设置在第二电极上以保护第二电极免受外部环境影响的保护层。所述BAWR还可以包括频率温度系数（TCF）补偿层以补偿第一电极、压电层和第二电极的TCF，其中，TCF补偿层包括碳基材料。TCF补偿层可以设置在膜的下方或第二电极上。TCF补偿层可以设置在第一电极和膜之间。所述BAWR还可以包括设置在第一电极与TCF补偿层之间的绝缘层，以隔离第一电极的电特性和TCF补偿层的电特性。所述BAWR还可以包括设置在第二电极与TCF补偿层之间的绝缘层，以隔离第二电极的电特性和TCF补偿层的电特性。所述BAWR还可以包括TCF补偿层以补偿第一电极、压电层和第二电极的TCF，其中，TCF补偿层包括碳基材料并且设置在保护层的上方或者下方。在一个方面，提供了一种包括体声波谐振器（BAWR）的射频（RF）装置，所述RF装置包括第一基底、第一BAWR以及第二BAWR，所述第一BAWR包括形成在第一基底上的第一空气空腔以及层叠在第一空气空腔上的第一下部电极、第一压电层和第一上部电极，所述第二BAWR包括形成在第一基底上的第二空气空腔以及层叠在第二空气空腔上的第二下部电极、第二压电层和第二上部电极，其中，第一下部电极、第一压电层、第一上部电极、第二下部电极、第二压电层和第二上部电极中的至少一个包括碳基材料。碳基材料可以包括碳纳米管（CNT）、CNT化合物、石墨烯和石墨烯化合物。所述RF装置还可以包括第二基底，所述第二基底包括形成在下表面的预定区域上并且连接到第一基底的空气空腔。所述RF装置还可以包括保护层和封装电极，所述保护层层叠在通孔和第一基底的下方，所述封装电极层叠在保护层的下方。封装电极可以包括CNT、CNT化合物、石墨烯和石墨烯化合物中的至少一种。所述RF装置还可以包括形成在第一电极上的位置处的通孔，所述位置与第一下部电极的预定区域和第二上部电极的预定区域相对应。所述RF装置还可以包括封装电极和保护层，所述封装电极层叠在通孔和第一基底的下方，其中，第一基底具有高电阻特性，所述保护层层叠在封装电极的下方。保护层可以包括碳纳米管（CNT）、CNT化合物、石墨烯和石墨烯化合物中的至少一种。在一个方面，提供了一种制造体声波谐振器（BAWR）的方法，所述方法包括：在基底上顺序地层叠氧化硅层、氮化硅层和牺牲层；将牺牲层图案化为对应于空气空腔的形状；在图案化的牺牲层上顺序地层叠氧化硅层、氮化硅层和第一导电层；在第一导电层上图案化第一电极；在第一电极上顺序地层叠压电层和第二导电层；在第二导电层上图案化第二电极；在第二电极上层叠保护层；根据牺牲层的图案化通过移除牺牲层来形成空气空腔；通过蚀刻基底上的位置来形成通孔，所述位置与第一电极的预定区域和第二电极的预定区域相对应，其中，第一导电层、压电层和第二导电层中的至少一种包括碳基材料。所述方法还可以包括：在通孔下方蒸镀保护层；在保护层下方蒸镀由碳基材料形成的导电层；通过图案化导电层来形成电极焊盘。所述方法还可以包括在通孔下方蒸镀由碳基材料形成的导电层，其中，所述基底具有高电阻特性；通过图案化导电层来形成电极焊盘。其他特征和方面可以通过下面的详细描述、附图和权利要求而清楚。附图说明图1是示出体声波谐振器（BAWR）的示例的剖视图的图。图2是示出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。图10是示出包括BAWR的RF装置的示例的剖视图的图。图11是示出包括BAWR的RF装置的另一示例的剖视图的图。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/或系统的完整理解。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/或系统的各种改变、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。在无线通信装置中，BAWR可以用作滤波器、发射器、接收器和双工器等，用于无线数据的输入和输出。无线装置的种类数正在增多，因此，可以应用BAWR的许多领域正在扩张。例如，BAWR可以被包括在诸如移动电话、计算机、平板电脑、传感器、以及器具等的终端中。BAWR可以利用谐振诱发预定频率的振荡或波。例如，BAWR可以用作诸如滤波器和振荡器的射频装置（RF）中的组件。在各种示例中，BAWR可以通过空气空腔悬浮于基底上方以改善声波的反射特性。对于具有频率带通特性的BAWR而言，多个谐振器可以设置在一个平面上，并且这些谐振器可以连接到共电极，以改善频带范围内的反射特性或传输特性。用于BAWR电极的材料可以具有高声波传播速度、低电阻、在热特性方面的轻微变化等。因此，诸如钼（Mo）、钌（Ru）、金（Au）等的金属可以用于电极。例如，包括在BAWR中的电极可以根据BAWR的设计频率和特性而被制造成几千埃的厚度。随着电极厚度的增大，电阻减小。然而，随着声波传播速度的增加，功率损失会后续地增加。如果BAWR的环境改变，则包括电极的每个层的物理性质会改变，因此热特性会劣化。BAWR可以利用电极、压电层以及频率温度系数（TCF）补偿层。在此的各方面，电极、压电层和TCF补偿层的一个或更多个可以由碳基材料形成。例如，碳基材料可以包括碳纳米管（CNT）、CNT化合物、石墨烯和石墨烯化合物等。图1示出BAWR的示例的剖视图。参照图1，BAWR包括体声波谐振单元110、空气空腔120、压电层131、通孔161、通孔163以及基底170。在本示例中，体声波谐振单元110包括第一电极112、压电层113以及第二电极114。压电层113设置在第一电极112与第二电极114之间。BAWR110可以根据施加到第一电极112和第二电极114的信号使压电层113能够谐振，以产生谐振频率和反谐振频率。体声波谐振单元110可以利用压电材料的声波。例如，如果对压电材料施加RF信号，则在压电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种体声波谐振器（BAWR），包括：膜，设置在空气空腔上；第一电极，设置在膜上；压电层，设置在第一电极上；以及第二电极，设置在压电层上，其中，第一电极、压电层和第二电极中的至少一个包括碳基材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.08 KR 10-2011-01309021.一种体声波谐振器，包括：膜，设置在空气空腔上；第一电极，设置在膜上；压电层，设置在第一电极上；第二电极，设置在压电层上；以及频率温度系数补偿层，包括碳基材料以补偿第一电极、压电层和第二电极的频率温度系数，其中，第一电极、压电层和第二电极中的至少一个包括碳基材料。2.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，碳基材料包括碳纳米管、碳纳米管化合物、石墨烯和石墨烯化合物。3.根据权利要求2所述的体声波谐振器，其中，石墨烯设置为单层或多层。4.根据权利要求1所述的体声波谐振器，所述体声波谐振器还包括：保护层，设置在第二电极上，以保护第二电极免受外部环境的影响。5.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，频率温度系数补偿层设置在膜的下方或设置在第二电极上。6.根据权利要求1所述的体声波谐振器，其中，频率温度系数补偿层设置在第一电极和膜之间。7.根据权利要求1所述的体声波谐振器，所述体声波谐振器还包括：绝缘层，设置在第一电极和频率温度系数补偿层之间，以隔离第一电极的电特性和频率温度系数补偿层的电特性。8.根据权利要求1所述的体声波谐振器，所述体声波谐振器还包括：绝缘层，设置在第二电极和频率温度系数补偿层之间，以隔离第二电极的电特性和频率温度系数补偿层的电特性。9.根据权利要求4所述的体声波谐振器，其中，频率温度系数补偿层设置在保护层的上方或下方。10.一种射频装置，包括体声波谐振器，所述射频装置包括：第一基底；第一体声波谐振器，包括形成在第一基底上的第一空气空腔以及层叠在第一空气空腔上的第一下部电极、第一压电层和第一上部电极；以及第二体声波谐振器，包括形成在第一基底上的第二空气空腔以及层叠在第二空气空腔上的第二下部电极、第二压电层和第二上部电极，其中，第一下部电极、第一压电层、第一上部电极、第二下部电极、第二压电层和第二上部电极中的至少一个包括碳基材料，第一体声波谐振器和第二体声波谐振器中的至少一个包括频率温度系数补偿层，所述频率温度系数补偿层包含碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙尚郁，金德焕，金哲秀，朴浩洙，宋寅相，申济湜，李文喆，崔婧，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR