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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及谐振器,具体涉及一种单晶压电谐振器及电气产品。
技术介绍
1、谐振器是用于产生谐振频率的基础电子元件,广泛应用于各种电子产品中,如滤波器、振荡器等,其主要起频率控制的作用,并具有稳定、抗干扰性能良好的特点。基于叉指电极激励的单晶压电薄膜谐振器是一类新兴谐振器,具有高谐振频率、大机电耦合系数的显著优势,从而有望实现适用于5g通信频段的高频大带宽射频滤波器。
2、现有这类谐振器具有以下缺点:声能易由压电单晶层向电极层传递,造成谐振器能量泄露,使得器件q值的提高受限;谐振器的机电耦合系数无法灵活调节;无法有效抑制谐振器的寄生模式振动。解决上述问题将有利于实现射频前端中高性能射频滤波器(具有低插入损耗、低抖动、高滚降等优良特性),进而提高通信信号质量,降低射频前端噪声及功耗。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题的至少之一,本申请实施例提供一种单晶压电谐振器及电气产品。
2、根据本申请实施例的第一方面,本申请提供一种单晶压电谐振器,包括:
3、衬底;
4、单晶压电薄膜,设置于所述衬底的一侧;
5、叉指电极,设置于所述单晶压电薄膜上;所述叉指电极的至少一个叉指与所述单晶压电薄膜之间形成有至少一个间隙结构,所述间隙结构的部分或全部形成于对应叉指的预设区域内。
6、在一实施例中,所述间隙结构中填充空气或为真空,所述间隙结构厚度的取值范围为1埃~1000埃。
7、在一实施例中,所述间隙结构中
8、在一实施例中,所述叉指的电极占空比为:
9、
10、在一实施例中,所述单晶压电谐振器的q值、机电耦合系数或寄生振荡的大小根据所述间隙结构的长度、厚度、填充材料或分布位置被确定。
11、在一实施例中,所述叉指电极包括一个或多个叉指,每个叉指与所述单晶压电薄膜之间形成有多个间隙结构;
12、其中,同一个叉指上的各间隙结构的长度和厚度相同且均匀分布;
13、相邻叉指上的间隙结构的长度、厚度和分布位置均相同。
14、在一实施例中,所述叉指电极包括一个或多个叉指,每个叉指与所述单晶压电薄膜之间形成有多个间隙结构;
15、同一个叉指上的各间隙结构的长度和厚度相同且均匀分布;
16、相邻叉指上间隙结构的长度、厚度和分布位置至少其一不同;
17、相间叉指上间隙结构的长度、厚度和分布位置均相同。
18、在一实施例中,所述叉指电极包括一个或多个叉指,每个叉指与所述单晶压电薄膜之间形成有多个间隙结构;
19、每个叉指上具有交错排列的两种或以上的间隙结构,其中,所述两种或以上的间隙结构的长度不同。
20、在一实施例中,所述单晶压电谐振器还包括:
21、反射层,设置于所述单晶压电薄膜与所述衬底之间。
22、在一实施例中,所述单晶压电谐振器还包括一空腔结构,设置于所述单晶压电薄膜与所述衬底之间。
23、在一实施例中,所述单晶压电谐振器还包括:
24、介质层,设置于所述单晶压电薄膜与所述衬底之间;
25、所述空腔结构设置于所述介质层靠近所述单晶压电薄膜的一侧,且在垂直于衬底和介质层的堆叠方向上,所有叉指的预设区域的投影均落入所述空腔结构的投影内。
26、在一实施例中,所述单晶压电谐振器还包括覆盖于所述单晶压电薄膜和/或所述叉指电极上的钝化层。
27、在一实施例中,所述单晶压电薄膜的材料包括铌酸锂或钽酸锂。
28、根据本申请实施例的第二方面,本申请还提供一种电气产品,所述电气产品包括如本申请任一实施例所述的单晶压电谐振器。
29、本申请通过在叉指电极的叉指与单晶压电薄膜之间设置间隙结构,可有效阻绝声能由压电单晶层向电极层传递,从而降低了谐振器的能量泄漏,显著提高器件q值。进一步地,由于所述间隙结构充分利用了压电单晶材料铌酸锂和钽酸锂所具备的高材料机电耦合系数特性,因此,通过调节间隙的尺寸和形状参数可实现对谐振器的机电耦合系数k2的灵活调节。进一步地,叉指电极各叉指上的间隙结构还可被设计成晶格状阵列,通过对阵列参数调节,可有效的抑制谐振器的寄生模式振动。
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1.一种单晶压电谐振器,其特征在于,所述单晶压电谐振器包括:
2.根据权利要求1所述的单晶压电谐振器,其特征在于,所述间隙结构中填充空气或为真空,所述间隙结构厚度的取值范围为1埃~1000埃。
3.根据权利要求1所述的单晶压电谐振器,其特征在于,所述间隙结构中填充介质材料,所述间隙结构厚度的取值范围为1埃~10000埃。
4.根据权利要求1所述的单晶压电谐振器,其特征在于,所述叉指的电极占空比为:
5.根据权利要求1所述的单晶压电谐振器,其特征在于,所述单晶压电谐振器的Q值、机电耦合系数或寄生振荡的大小根据所述间隙结构的长度、厚度、填充材料或分布位置被确定。
6.根据权利要求1所述的单晶压电谐振器,其特征在于,所述叉指电极包括一个或多个叉指,每个叉指与所述单晶压电薄膜之间形成有多个间隙结构;
7.根据权利要求1所述的单晶压电谐振器,其特征在于,所述叉指电极包括一个或多个叉指,每个叉指与所述单晶压电薄膜之间形成有多个间隙结构;
8.根据权利要求1所述的单晶压电谐振器,其特征在于,所述叉指电极包括一个
9.根据权利要求1至8中任一项所述的单晶压电谐振器,其特征在于,所述单晶压电谐振器还包括:
10.根据权利要求1至8中任一项所述的单晶压电谐振器,其特征在于,还包括一空腔结构,设置于所述单晶压电薄膜与所述衬底之间。
11.根据权利要求10所述的单晶压电谐振器,其特征在于,所述单晶压电谐振器还包括:
12.根据权利要求1至8中任一项所述的单晶压电谐振器,其特征在于,所述单晶压电谐振器还包括覆盖于所述单晶压电薄膜和/或所述叉指电极上的钝化层。
13.根据权利要求1所述的单晶压电谐振器,其特征在于,所述单晶压电薄膜的材料包括铌酸锂或钽酸锂。
14.一种电气产品,其特征在于,所述电气产品包括如权利要求1至13中任一项所述的单晶压电谐振器。
...【技术特征摘要】
1.一种单晶压电谐振器,其特征在于,所述单晶压电谐振器包括:
2.根据权利要求1所述的单晶压电谐振器,其特征在于,所述间隙结构中填充空气或为真空,所述间隙结构厚度的取值范围为1埃~1000埃。
3.根据权利要求1所述的单晶压电谐振器,其特征在于,所述间隙结构中填充介质材料,所述间隙结构厚度的取值范围为1埃~10000埃。
4.根据权利要求1所述的单晶压电谐振器,其特征在于,所述叉指的电极占空比为:
5.根据权利要求1所述的单晶压电谐振器,其特征在于,所述单晶压电谐振器的q值、机电耦合系数或寄生振荡的大小根据所述间隙结构的长度、厚度、填充材料或分布位置被确定。
6.根据权利要求1所述的单晶压电谐振器,其特征在于,所述叉指电极包括一个或多个叉指,每个叉指与所述单晶压电薄膜之间形成有多个间隙结构;
7.根据权利要求1所述的单晶压电谐振器,其特征在于,所述叉指电极包括一个或多个叉指,每个叉指与所述单晶压电薄膜...
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