一种抑制SAW器件杂散响应的结构的制作方法

本发明涉及声表面波器件，更具体地说，涉及一种抑制saw器件杂散响应的结构。

背景技术：

1、近几十年来，声表面波(surface acoustic wave,saw)器件得益于其优良的性能及低廉的制造成本而深受射频前端市场的青睐，随着5g技术的普及与发展，对射频前端市场中的saw器件提出了更高、更多的要求，例如：高频、高带宽、高带外抑制及低插损等，而传统saw器件由于叉指换能器(interdigital transducer,idt)工艺水平与saw器件压电基底层材料本身波速的受限，很难实现高频下的高机电耦合系数，可以说5g新时代给saw器件带来了新的机遇与挑战。

2、以x-y切为代表的铌酸锂或钽酸锂压电基底所制作的saw器件，为纵向泄露型saw(longitudinal leaky saw，llsaw)器件，它的相速度约为传统saw器件的1.5-2倍，具有远超saw器件主模为瑞利波与水平剪切波的波速，这给saw器件在高频的应用提供了新的思路。然而纵向泄露型saw器件在工作时不可避免地会产生一些由瑞利波与水平剪切波引起的杂散响应，尤其是水平剪切波所产生的杂散响应较大，对主模为纵向泄露波的saw器件产生不良影响，易造成saw器件品质因数的下降，插损及带内纹波的恶化，可以说杂散响应严重制约了saw器件的发展。

技术实现思路

1、本发明旨在解决以上现有的技术问题，提出了一种抑制saw器件杂散响应的结构：将传统单层压电基底层的saw器件变为双层压电基底层saw器件，并按照第一压电基底层的切型角度调整第二压电基底层的欧拉角，再调整第二压电基底层厚度占整个压电基底层的比值，最终通过比较不同第二压电基底层厚度下的导纳频响，选定合适的第二压电基底层厚度，在实现对saw器件杂散响应良好抑制的同时，保持了saw器件机电耦合系数的不变。

2、为了实现上述目的，本发明的具体方案如下：

3、设计saw器件，所述saw器件包含第一压电基底层、第二压电基底层、idt层；所述第二压电基底层置于第一压电基底层之上，所述idt层置于第二压电基底层之上；所述idt层由第一电极及第二电极组成。

4、进一步地，所述第一压电基底层与第二压电基底层的材料相同，可选的为铌酸锂或钽酸锂。

5、进一步地，所述idt层的材料包括al、cu或au，可选的，其厚度为0.01*λ，其中λ为所述saw器件的周期长度。

6、进一步地，所述第一电极与第二电极的形状相同，且所述第一电极相对于所述saw器件的左侧周期性边界的距离与所述第二电极相对于所述saw器件右侧周期性边界的距离相同。

7、进一步地，所述第一电极的长度为d，所述第一电极与所述saw器件的左侧周期性边界的距离为f，其中d的取值范围为0＜d＜0.5*λ，f＝λ/4-d/2。

8、进一步地，所述第一电极设置为终端1v、第二电极设置为接地端。

9、进一步地，所述第一压电基底层为x型切割材料，用欧拉角表示第一压电基底层材料的旋转角度为(α，-90°，90°)，其中α的取值范围为-180°≤α≤0°。

10、进一步地，所述第二压电基底层也为x型切割材料，用欧拉角表示第二压电基底层材料的旋转角度为(-α，90°，90°)。

11、进一步地，所述第一压电基底层与第二压电基底层的高度之和为b，可选的，b＝0.1*λ。

12、进一步地，所述第二压电基底层的高度为c，所述第一压电基底层的高度为b-c，其中c的取值范围为0＜c＜b。

13、与现有技术相比，本发明具有以下优点与有益效果：

14、在5g技术不断普及与发展的情况下，以x-y切为代表的铌酸锂或钽酸锂压电基底所制作的纵向泄露型saw器件具有远超传统saw器件的波速，这给saw器件在高频的应用提供了新的思路。然而纵向泄露型saw器件在工作时不可避免地会产生一些由瑞利波与水平剪切波引起的杂散响应，尤其是水平剪切波所产生杂散响应较大，对主模为纵向泄露波的saw器件产生不良影响，易造成saw器件品质因数的下降，插损及带内纹波的恶化，严重制约着saw器件的发展。故本发明提供了一种抑制saw器件杂散响应的结构，在此结构下的saw器件，能够对杂散响应抑制效果较好的同时，保持了原有机电耦合系数的不变，且本结构实现起来较为简易，不会造成制造难度及成本的增加。

技术特征：

1.一种抑制saw器件杂散响应的结构，其特征在于，设计saw器件，所述saw器件包含第一压电基底层、第二压电基底层、idt层；所述第二压电基底层置于第一压电基底层之上，所述idt层置于第二压电基底层之上；所述idt层由第一电极及第二电极组成。

2.根据权利要求1所述的一种抑制saw器件杂散响应的结构，其特征在于，所述第一压电基底层与第二压电基底层的材料相同，可选的为铌酸锂或钽酸锂。

3.根据权利要求1所述的一种抑制saw器件杂散响应的结构，其特征在于，所述第一压电基底层为x型切割材料，用欧拉角表示第一压电基底层材料的旋转角度为(α，-90°，90°)，其中α的取值范围为-180°≤α≤0°。

4.根据权利要求3所述的一种抑制saw器件杂散响应的结构，其特征在于，所述第二压电基底层也为x型切割材料，用欧拉角表示第二压电基底层材料的旋转角度为(-α，90°，90°)。

5.根据权利要求1所述的一种抑制saw器件杂散响应的结构，其特征在于，所述第一压电基底层与第二压电基底层的高度之和为b，可选的，b＝0.1*λ，其中λ为所述saw器件的周期长度。

6.根据权利要求5所述的一种抑制saw器件杂散响应的结构，其特征在于，所述第二压电基底层的高度为c，所述第一压电基底层的高度为b-c，其中c的取值范围为0＜c＜b。

7.根据权利要求1所述的一种抑制saw器件杂散响应的结构，其特征在于，所述第一电极与第二电极的材料可选的为al、cu或au。

8.根据权利要求1所述的一种抑制saw器件杂散响应的结构，其特征在于，所述第一电极与第二电极的形状相同，且所述第一电极相对于所述saw器件的左侧周期性边界的距离与所述第二电极相对于所述saw器件右侧周期性边界的距离相同。

9.根据权利要求5所述的一种抑制saw器件杂散响应的结构，其特征在于，所述第一电极的长度为d，所述第一电极与所述saw器件的左侧周期性边界的距离为f，其中d的取值范围为0＜d＜0.5*λ，f＝λ/4-d/2。

技术总结
本申请提供了一种抑制SAW器件杂散响应的结构，所述SAW器件包含第一压电基底层、第二压电基底层、IDT层；其中所述第二压电基底层置于第一压电基底层之上，所述IDT层置于第二压电基底层之上；所述IDT层由第一电极及第二电极组成。传统单层纵向泄露型SAW器件在工作时不可避免地会产生一些由瑞利波与水平剪切波引起的杂散响应，易造成SAW器件品质因数的下降，插损及带内纹波的恶化；而采用本申请所提供的结构，通过调整第二压电基底层的欧拉角，再比较不同第二压电基底层厚度下的导纳频响，选定合适的第二压电基底层厚度，在实现对SAW器件杂散响应良好抑制的同时，保持了SAW器件机电耦合系数的不变。

技术研发人员：刘子奇,陈威
受保护的技术使用者：晨宸辰科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/11