一种开关谐振器及滤波器制造技术

本实用新型专利技术提供一种开关谐振器及滤波器，开关谐振器包括衬底、上电极层、下电极层、氮化镓层、氮化镓铝层、第一电极和第二电极；衬底包括通孔区；下电极层设置于衬底的一侧；氮化镓层设置于衬底远离下电极层的一侧，下电极层和氮化镓层在通孔区相接触；氮化镓铝层设置于氮化镓层远离衬底的一侧；上电极层和第一电极位于氮化镓铝层远离衬底的表面，且第一电极与上电极层不接触；第二电极位于氮化镓层的远离第一电极的侧面。本实用新型专利技术将开关集成在滤波器上，无需增加外加开关就可以实现开关谐振器的开和关，可以有效的节约空间与成本。

【技术实现步骤摘要】
一种开关谐振器及滤波器
本技术涉及通信器件
，尤其涉及一种开关谐振器及滤波器。
技术介绍
随着5G时代的到来，科研人员对电子器件集成要求越来越高，并且到了5G时代，手机市场需要支持的频带数目不断上升，需要用到的滤波器数量也在不断上升，因此对器件的要求更小型、低成本。传统的滤波器为了实现频率的选择，往往在滤波器中加入一个单刀双掷开关，这样不仅增加的器件的尺寸，也会增加滤波器的损耗。
技术实现思路
本技术实施例提供的开关谐振器无需增加外加开关就可以实现开关谐振器的开和关，从而减少了开关谐振器的体积，降低了功耗。第一方面，本技术提供一种开关谐振器，包括衬底、上电极层、下电极层、氮化镓层、氮化镓铝层、第一电极和第二电极；所述衬底包括通孔区；所述下电极层设置于所述衬底的一侧；所述氮化镓层设置于所述衬底远离所述下电极层的一侧，所述下电极层和所述氮化镓层在所述通孔区相接触；所述氮化镓铝层设置于所述氮化镓层远离所述衬底的一侧；所述上电极层和所述第一电极位于所述氮化镓铝层远离所述衬底的表面，且所述第一电极与所述上电极层不接触；所述第二电极位于所述氮化镓层的远离所述第一电极的侧面。可选的，所述氮化镓铝层的厚度为3～5纳米。可选的，所述氮化镓层的厚度为200纳米～3微米。第二方面，本技术还提供一种滤波器，至少包括上述任一项所述的开关谐振器。可选的，至少两个所述开关谐振器通过串联、并联或者串并联的方式连接。可选的，所有所述开关谐振器的所述第一电极电连接，所有所述开关谐振器的所述第二电极电连接。本实施例提供的开关谐振器通过在氮化镓层上生长氮化镓铝层，氮化镓层与氮化镓铝层的异质结界面处会形成二维电子气层，形成的二维电子气层会阻挡输入的电信号从上电极层传输到下电极层。当不施加偏压时，二维电子气层对声学传输为屏蔽模式，导致开关谐振器的工作状态为电容器，即开关谐振器输入的电信号不能从上电极层传输到下电极层。当第一电极和第二电极分别施加-4V和10V的电压时，通入的电流将氮化镓层与氮化镓铝层异质结构界面处的二维电子气层耗尽，二维电子气层对声学传输的屏蔽模式效应消失，上电极层输入的电信号可以通过上电极层传输到下电极层，使开关谐振器工作。本实施例提供的开关谐振器可以通过施加偏置电压和不施加偏置电压来实现开关谐振器的开和关，这样设计无需增加外加开关就可以实现开关谐振器的开和关，从而减少了开关谐振器的体积，降低了功耗。附图说明图1为本技术实施例提供的一种开关谐振器结构示意图；图2为本技术实施例提供的施加偏置电压和不施加偏置电压时开关谐振器的工作状态示意图；图3为本技术实施例提供的一种滤波器结构示意图；图4为本技术实施例提供的一种开关谐振器制作方法流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术实施例，而非对本技术实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术实施例相关的部分而非全部结构。实施例一本实施例提供一种开关谐振器100，包括衬底110、上电极层120、下电极层130、氮化镓层140、氮化镓铝层150、第一电极160和第二电极170；衬底110包括通孔区；下电极层130设置于衬底110的一侧；氮化镓层140设置于衬底110远离下电极层130的一侧，下电极层130和氮化镓层140在通孔区相接触；氮化镓铝层150设置于氮化镓层140远离衬底110的一侧；上电极层120和第一电极160位于氮化镓铝层150远离衬底110的表面，且第一电极160与上电极层120不接触；第二电极170位于氮化镓层140的远离第一电极160的侧面。具体的，开关谐振器100中的上电极层120和下电极层130用于输入电信号，当上电极层120输入电信号传输到下电极层130时，开关谐振器100能够进行声学传输。图2为本技术实施例提供的施加偏置电压和不施加偏置电压时开关谐振器的工作状态示意图，参考图2，其中横坐标表示频率，纵坐标表示阻抗，开启状态为施加偏置电压状态，此时开关谐振器100被开启。关闭状态为不施加偏置电压的状态，此时开关谐振器的工作状态为电容器，从图2可以看出，开启状态下的开关谐振器100的阻抗比关闭状态下的阻抗大。本实施例提供的开关谐振器100通过在氮化镓层140上生长氮化镓铝层150，氮化镓层140与氮化镓铝层150的异质结界面处会形成二维电子气层180，形成的二维电子气层180会阻挡输入的电信号从上电极层120传输到下电极层130。当不施加偏压时，二维电子气层180对声学传输为屏蔽模式，导致开关谐振器100的工作状态为电容器，即开关谐振器100输入的电信号不能从上电极层120传输到下电极层130。当第一电极160和第二电极170分别施加-4V和10V的电压时，通入的电流将氮化镓层140与氮化镓铝层150异质结构界面处的二维电子气层180耗尽，二维电子气层180对声学传输的屏蔽模式效应消失，上电极层120输入的电信号可以通过上电极层120传输到下电极层130，使开关谐振器100工作。本实施例提供的开关谐振器可以通过施加偏置电压和不施加偏置电压来实现开关谐振器的开和关，这样设计无需增加外加开关就可以实现开关谐振器的开和关，从而减少了开关谐振器的体积，降低了功耗。可选的，衬底的材料包括硅、氮化镓或蓝宝石。具体的，由于硅、氮化镓和蓝宝石的结构稳定，衬底的材料选用硅、氮化镓或蓝宝石可进一步保证生长在衬底上的氮化镓层更均匀，避免出现氮化镓颗粒聚集或者生长大小不一致的结果。可选的，氮化镓铝层的厚度为3～5纳米。具体的，氮化镓铝层的厚度在纳米级可以减少开关谐振器的体积。可选的，氮化镓层的厚度为200纳米～3微米。具体的，氮化镓层的厚度会影响开关谐振器的通过的频率。当开关谐振器中氮化镓层的厚度不同时，开关谐振器在施加偏置电压的情况下在不同的频率下导通。将氮化镓层的厚度可以设置在200纳米～3微米之间，进而保证了开关谐振器可以在MHz到GHz频率范围内导通。实施例二本实施例提供一种滤波器至少包括两个上述任意实施例中的开关谐振器。本实施例中的滤波器包括多个开关谐振器，通过施加偏置电压来控制滤波器的开与关，可以很好的节约滤波器的体积与制作成本。由于上述任意实施例中的开关谐振器的频率是可以选择的，因此，通过开关谐振器制成的滤波器的频率也是可以选择的。本实施例中的滤波器通过控制开关谐振器的开与关，从而实现滤波器的开与关。可选的，本实施例提供的滤波器由至少两个开关谐振器通过串联、并联或者串并联的方式连接组成。图3为本技术实施例提供的一种滤波器结构示意图，图3示例性的画出滤波器200由六个开关谐振器通过串并联的方式进行连接。可选的，所有开关谐振器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关谐振器，其特征在于，包括衬底、上电极层、下电极层、氮化镓层、氮化镓铝层、第一电极和第二电极；/n所述衬底包括通孔区；/n所述下电极层设置于所述衬底的一侧；/n所述氮化镓层设置于所述衬底远离所述下电极层的一侧，所述下电极层和所述氮化镓层在所述通孔区相接触；/n所述氮化镓铝层设置于所述氮化镓层远离所述衬底的一侧；/n所述上电极层和所述第一电极位于所述氮化镓铝层远离所述衬底的表面，且所述第一电极与所述上电极层不接触；/n所述第二电极位于所述氮化镓层的远离所述第一电极的侧面。/n

【技术特征摘要】
1.一种开关谐振器，其特征在于，包括衬底、上电极层、下电极层、氮化镓层、氮化镓铝层、第一电极和第二电极；
所述衬底包括通孔区；
所述下电极层设置于所述衬底的一侧；
所述氮化镓层设置于所述衬底远离所述下电极层的一侧，所述下电极层和所述氮化镓层在所述通孔区相接触；
所述氮化镓铝层设置于所述氮化镓层远离所述衬底的一侧；
所述上电极层和所述第一电极位于所述氮化镓铝层远离所述衬底的表面，且所述第一电极与所述上电极层不接触；
所述第二电极位于所述氮化镓层的远离所述第一电极的侧面。


2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪建民，张金姣，
申请(专利权)人：迈感微电子上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31