固态装配型谐振器及其制备方法技术

本公开提供了一种固态装配型谐振器及其制备方法，该固态装配型谐振器包括：压电结构，压电结构包括：上电极层、下电极层和压电层，下电极层对应于压电结构的下方设置，下电极层包括：凸部，凸部对应于下电极层的下表面、向下凸出设置；压电层设置于下电极层的上表面上；上电极层设置于压电层的上表面上。凸部对应于形成于下电极层的下表面上，使得与压电层接触的下电极层的上表面可以形成平坦化表面，因此，压电层生长在平整的表面，更易于获得生长纹理较好的高c轴取向的晶体结构，以改善了压电层的压电性能，提升了谐振器的性能(例如Q值的提高)。

Solid state assembled resonator and its preparation

【技术实现步骤摘要】
固态装配型谐振器及其制备方法
本公开涉及谐振器
，尤其涉及一种固态装配型谐振器及其制备方法。
技术介绍
固态装配型谐振器(SolidlyMountedResonator，简称SMR)是一种包括布拉格反射器结构和压电结构的装置。在传统的固态装配型谐振器的应用中，在布拉格反射器结构上形成压电结构，布拉格反射器由高低声阻抗材料交替形成，压电结构由上下电极层夹压电材料组成，压电材料生长在下电极上表面上形成压电层。因此，目前技术通常先刻蚀出下电极图形再沉积压电层，使得压电层会生长在不平整下电极的表面上，其晶格结构和晶格取向在不平整的地方的会变差，影响其压电效应，从而影响器件的性能。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为解决现有技术中先刻蚀下电极图形再沉积压电层，使得压电层会生长在不平整下电极的表面上，影响器件性能，本公开提供了一种固态装配型谐振器及其制备方法。(二)技术方案本公开的一个方面提供了一种固态装配型谐振器，包括：压电结构，压电结构包括：下电极层和压电层、上电极层，下电极层对应于压电结构的下方设置，下电极层包括：凸部，凸部对应于下电极层的下表面、向下凸出设置；压电层设置于下电极层的上表面上；上电极层设置于压电层的上表面上。根据本公开的实施例，凸部包括：第一凸部和第二凸部，第一凸部对应下电极层的下表面的边沿、向下凸出设置；第二凸部对应下电极层的下表面的中部、向下凸出设置。根据本公开的实施例，第一凸部为一环形封闭结构；其中，第一凸部的内边缘与第二凸部的外边缘之间的间距为第一距离a；第一凸部相对下电极层的下表面的凸出距离为第二距离b；第二凸部相对下电极层的下表面的凸出距离为第三距离c；其中，b＞c。根据本公开的实施例，下电极层的上表面为平坦化表面；上电极层、下电极层的材料为钼Mo、钛Ti、钨W、金Au、铝Al、铂Pt中的一种或多种的组合；压电层的材料为氮化铝AlN、氧化锌ZnO或者锆钛酸铅PZT。根据本公开的实施例，固态装配型谐振器包括：衬底层和叠层结构，衬底层设置于压电结构下，叠层结构设置于压电结构和衬底层之间，叠层结构自下而上依次包括：第一低声阻抗层、第一高声阻抗层、第二低声阻抗层、第二高声阻抗层、第三低声阻抗层，其中，第三低声阻抗层设置于压电结构的压电层下方。根据本公开的实施例，第三低声阻抗层包括：下电极槽，下电极槽相对第三低声阻抗层的上表面向下凹陷设置，下电极槽包括：第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽对应于下电极槽的底表面的边沿、向下凹陷设置；以及第二凹槽对应于下电极槽的底表面的中部、向下凹陷设置。根据本公开的实施例，第一凹槽为一封闭环形槽；其中，第一凹槽的内边缘与第二凹槽的外边缘之间的间距为第一距离a；第一凹槽相对下电极槽的底表面的下凹距离为第二距离b；第二凹槽相对下电极槽的底表面的下凹距离为第三距离c；其中，b＞c。根据本公开的实施例，衬底层的材料为硅、玻璃、蓝宝石、陶瓷中的一种或多种材料的组合；第一低声阻抗层、第二低声阻抗层以及第三低声阻抗层的材料为硅氧烷或二氧化硅；以及第一高声阻抗层、第二高声阻抗层的材料为钨或钼。本公开的另一个方面提供了一种制备上述的固态装配型谐振器的制备方法，包括：形成叠层结构，在叠层结构上形成压电结构的下电极层；其中，下电极层包括：凸部，对应于下电极层的下表面、向下凸出设置。根据本公开的实施例，形成叠层结构包括：在衬底层上自下而上依次形成第一低声阻抗层、第一高声阻抗层、第二低声阻抗层、第二高声阻抗层和第三低声阻抗层。根据本公开的实施例，在叠层结构上形成压电结构包括：在第三低声阻抗层的上表面上形成向下凹陷的下电极槽；其中，对应于下电极槽的底表面的边沿形成向下凹陷的第一凹槽；对应于下电极槽的底表面的中部形成向下凹陷的第二凹槽。根据本公开的实施例，在叠层结构上形成压电结构的下电极层包括：基于第一凹槽、第二凹槽在下电极槽中形成下电极层；其中，对应于第一凹槽中形成凸部的第一凸部；对应于第二凹槽中形成凸部的第二凸部。根据本公开的实施例，在叠层结构上形成压电结构的下电极层还包括：对下电极层以及第三低声阻抗层进行平坦化处理，下电极层的上表面为平坦化表面，平坦化表面与第三低声阻抗层的上表面持平。根据本公开的实施例，该制备方法还包括：对应于下电极层的平坦化表面和第三低声阻抗层的上表面形成压电结构的压电层；在压电层的上表面上形成压电结构的上电极层。(三)有益效果本公开提供了一种固态装配型谐振器，包括：压电结构，压电结构包括：上电极层，下电极层和压电层，下电极层对应于压电结构的下方设置，下电极层包括：凸部，凸部对应于下电极层的下表面、向下凸出设置；压电层设置于下电极层的上表面上；上电极层设置于压电层的上表面上。凸部对应于形成于下电极层的下表面上，使得与压电层接触的下电极层的上表面可以形成平坦化表面，因此，压电层生长在平整的表面，更易于获得生长纹理较好的高c轴取向的晶体结构，以改善了压电层的压电性能，提升了谐振器的性能(例如Q值的提高)。附图说明图1示意性示出了本公开实施例中固态装配型谐振器的剖面图；图2A示意性示出了本公开实施例中下电极层的结构剖面图和平面图；图2B示意性示出了本公开实施例中下电极槽的结构剖面图；图3示意性示出了本公开实施例中固态装配型谐振器的制备方法流程图；图4示意性示出了本公开实施例中固态装配型谐振器的制备方法一制备阶段结构剖面图；图5A示意性示出了本公开实施例中固态装配型谐振器的制备方法另一制备阶段结构剖面图；图5B示意性示出了本公开实施例中固态装配型谐振器的制备方法再一制备阶段结构剖面图；图5C示意性示出了本公开实施例中固态装配型谐振器的制备方法又一制备阶段结构剖面图；图6示意性示出了本公开实施例中固态装配型谐振器的制备方法还一制备阶段结构剖面图；图7示意性示出了本公开实施例中固态装配型谐振器的制备方法还一制备阶段结构剖面图；图8示意性示出了本公开实施例中固态装配型谐振器的制备方法还一制备阶段结构剖面图；图9示意性示出了本公开实施例中固态装配型谐振器的制备方法还一制备阶段结构剖面图。具体实施方式为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。为解决现有技术中先刻蚀下电极图形再沉积压电层，使得压电层会生长在不平整下电极的表面上，影响器件性能，本公开提供了一种固态装配型谐振器及其制备方法。本公开的一个方面提供了一种固态装配型谐振器，如图1-2B所示，包括：压电结构，用于起到压电效应。压电结构包括：上电极层106，下电极层104和压电层105，下电极层104对应于压电结构的下方设置，具体地，下电极层104可以是压电结构的下部的组成结构，设置于压电层105的下方，用于作为压电结构的下电极。根据本公开的实施例，下电极层104包括：凸部，凸部对应于下电极层104的下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固态装配型谐振器，其特征在于，包括：压电结构，/n所述压电结构包括：/n下电极层，对应于所述压电结构的下方设置，所述下电极层包括：/n凸部，对应于所述下电极层的下表面、向下凸出设置；/n压电层，设置于所述下电极层的上表面上；/n上电极层，设置于所述压电层的上表面上。/n

【技术特征摘要】
1.一种固态装配型谐振器，其特征在于，包括：压电结构，
所述压电结构包括：
下电极层，对应于所述压电结构的下方设置，所述下电极层包括：
凸部，对应于所述下电极层的下表面、向下凸出设置；
压电层，设置于所述下电极层的上表面上；
上电极层，设置于所述压电层的上表面上。


2.根据权利要求1所述的固态装配型谐振器，其特征在于，所述凸部包括：
第一凸部，对应所述下电极层的下表面的边沿、向下凸出设置；
第二凸部，对应所述下电极层的下表面的中部、向下凸出设置；
其中，所述第一凸部为一环形封闭结构；所述第一凸部的内边缘与所述第二凸部的外边缘之间的间距为第一距离a；所述第一凸部相对所述下电极层的下表面的凸出距离为第二距离b；所述第二凸部相对所述下电极层的下表面的凸出距离为第三距离c；其中，b＞c。


3.根据权利要求1所述的固态装配型谐振器，其特征在于，
所述下电极层的上表面为平坦化表面；
所述上电极层、下电极层的材料为钼Mo、钛Ti、钨W、金Au、铝Al、铂Pt中的一种或多种的组合；
所述压电层的材料为氮化铝AlN、氧化锌ZnO或者锆钛酸铅PZT。


4.根据权利要求1所述的固态装配型谐振器，其特征在于，还包括：
衬底层，设置于所述压电结构下，以及
叠层结构，设置于所述压电结构和所述衬底层之间，所述叠层结构自下而上依次包括：第一低声阻抗层、第一高声阻抗层、第二低声阻抗层、第二高声阻抗层、第三低声阻抗层，其中，所述第三低声阻抗层设置于所述压电结构的压电层下方。


5.根据权利要求4所述的固态装配型谐振器，其特征在于，所述第三低声阻抗层包括：
下电极槽，相对所述第三低声阻抗层的上表面向下凹陷设置，所述下电极槽包括：
第一凹槽，对应于所述下电极槽的底表面的边沿、向下凹陷设置；以及
第二凹槽，对应于所述下电极槽的底表面的中部、向下凹陷设置；
其中，所述第一凹槽为一封闭环形槽；其中，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，杨金铭，李平，蒋将，彭波华，胡念楚，贾斌，
申请(专利权)人：开元通信技术厦门有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35