本發(fā)明涉及高性能lamb波聲學(xué)器件結(jié)構(gòu)，具體涉及一種高性能lamb波聲學(xué)器件結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、作為移動(dòng)通訊的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，射頻前端是雷達(dá)、衛(wèi)星通信電子和移動(dòng)終端產(chǎn)品的核心組件。射頻前端濾波器用于濾除各類寄生雜波，噪音等多種干擾信號(hào)，主要包括濾波器/雙工器、功率放大器和標(biāo)簽等器件單元。由于聲表面波(saw)濾波器具有體積小、一致性好、可靠性高、損耗低、濾波性能佳等特點(diǎn)，聲表面波濾波器已經(jīng)成為雷達(dá)、衛(wèi)星通信電子和移動(dòng)終端等最主流的射頻前端濾波器。隨著5g時(shí)代高速移動(dòng)通訊對(duì)高頻段、大帶寬lamb波聲學(xué)器件的需求越來越高，激發(fā)高聲速、大機(jī)電耦合系數(shù)聲波模式實(shí)現(xiàn)高頻段、大帶寬lamb波聲學(xué)器件的研制也顯得非常的重要。

2、傳統(tǒng)的lamb波聲學(xué)器件一般聲速在3800m/s左右，相對(duì)帶寬一般在4%左右，這樣就限制了其在高頻段、大帶寬等方面的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：如何提供一種在保證相對(duì)帶寬和低損耗的前提下還能夠激發(fā)出高聲速、大機(jī)電耦合系數(shù)聲波模式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高頻段、大帶寬的高性能lamb波聲學(xué)器件結(jié)構(gòu)。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種高性能lamb波聲學(xué)器件結(jié)構(gòu)，包括電極指條結(jié)構(gòu)層、壓電薄膜層、功能薄膜層和支撐襯底層，所述電極指條結(jié)構(gòu)層包括沿軸向設(shè)置的多個(gè)電極指條組件，所述電極指條組件位于所述壓電薄膜層表面，且部分內(nèi)嵌于所述壓電薄膜層內(nèi)。

4、優(yōu)選的，所述電極指條組件包括位于所述壓電薄膜層表面的第一電極指條部和內(nèi)嵌于所述壓電薄膜層內(nèi)的第二電極指條部，且所述第一電極指條部和所述第二電極指條部均傾斜設(shè)置。

5、優(yōu)選的，所述第一電極指條部和所述第二電極指條部對(duì)稱設(shè)置在所述壓電薄膜層表面的豎向兩側(cè)。

6、優(yōu)選的，相鄰兩個(gè)所述第一電極指條部的傾斜方向相反，且相鄰兩個(gè)所述第二電極指條部的傾斜方向相反。

7、優(yōu)選的，相鄰兩個(gè)所述第一電極指條部的傾斜角度相等，且相鄰兩個(gè)所述第二電極指條部的傾斜角度相等。

8、優(yōu)選的，相鄰兩個(gè)所述第一電極指條部的傾斜方向相同，且相鄰兩個(gè)所述第二電極指條部的傾斜方向相同。

9、優(yōu)選的，相鄰兩個(gè)所述第一電極指條部的傾斜角度相等，且相鄰兩個(gè)所述第二電極指條部的傾斜角度相等。

10、優(yōu)選的，所述第一電極指條部與軸向方向的夾角為第一夾角，所述第一夾角的范圍為0°～180°，所述第二電極指條部與軸向方向的夾角為第二夾角，所述第二夾角的范圍為0°～180°。

11、優(yōu)選的，所述壓電薄膜層為單層或多層結(jié)構(gòu)，所述功能薄膜層為單層或多層結(jié)構(gòu)。

12、優(yōu)選的，所述支撐襯底層包括沿軸向設(shè)置的兩個(gè)支撐襯底，且兩個(gè)所述支撐襯底分別設(shè)置在所述功能薄膜層的軸向兩側(cè)，且兩個(gè)所述支撐襯底之間具有間隙，以使得所述功能薄膜層的對(duì)應(yīng)位置呈懸空設(shè)計(jì)。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

14、1、本發(fā)明采用指條傾斜結(jié)構(gòu)，相對(duì)于傳統(tǒng)的指條而言，不同區(qū)域指條所的厚度不同，導(dǎo)致聲波的傳播速度不同，這種聲速差異造成聲波反射，可以將主模約束在idt區(qū)域，減小聲波的泄露，在保證相對(duì)帶寬和低損耗的前提下能夠激發(fā)出高聲速、大機(jī)電耦合系數(shù)聲波模式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)lamb波聲學(xué)器件的3g以上的高頻段、20%以上的大帶寬，滿足高速移動(dòng)通訊對(duì)高頻段、大帶寬的需求。

15、2、本發(fā)明通過優(yōu)化壓電薄膜層材料及其切向、壓電層數(shù)及厚度、電極指條層結(jié)構(gòu)材料及尺寸、電極指條層結(jié)構(gòu)形狀及偏移角度、以及支撐襯底層結(jié)構(gòu)，可抑制各階次雜波模式寄生的同時(shí)，有利于實(shí)現(xiàn)lamb波聲學(xué)器件的高頻率、大帶寬、低溫漂、高矩形度等性能。滿足了高速移動(dòng)通訊和國(guó)防軍工等終端對(duì)高性能聲表面波濾波器的要求，且該結(jié)構(gòu)使用的制備工藝容易實(shí)現(xiàn)，易于大規(guī)模推廣。

技術(shù)特征：

1.一種高性能lamb波聲學(xué)器件結(jié)構(gòu)，包括電極指條結(jié)構(gòu)層、壓電薄膜層、功能薄膜層和支撐襯底層，其特征在于，所述電極指條結(jié)構(gòu)層包括沿軸向設(shè)置的多個(gè)電極指條組件，所述電極指條組件位于所述壓電薄膜層表面，且部分內(nèi)嵌于所述壓電薄膜層內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能lamb波聲學(xué)器件結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電極指條組件包括位于所述壓電薄膜層表面的第一電極指條部和內(nèi)嵌于所述壓電薄膜層內(nèi)的第二電極指條部，且所述第一電極指條部和所述第二電極指條部均傾斜設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高性能lamb波聲學(xué)器件結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一電極指條部和所述第二電極指條部對(duì)稱設(shè)置在所述壓電薄膜層表面的豎向兩側(cè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高性能lamb波聲學(xué)器件結(jié)構(gòu)，其特征在于，相鄰兩個(gè)所述第一電極指條部的傾斜方向相反，且相鄰兩個(gè)所述第二電極指條部的傾斜方向相反。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高性能lamb波聲學(xué)器件結(jié)構(gòu)，其特征在于，相鄰兩個(gè)所述第一電極指條部的傾斜角度相等，且相鄰兩個(gè)所述第二電極指條部的傾斜角度相等。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高性能lamb波聲學(xué)器件結(jié)構(gòu)，其特征在于，相鄰兩個(gè)所述第一電極指條部的傾斜方向相同，且相鄰兩個(gè)所述第二電極指條部的傾斜方向相同。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高性能lamb波聲學(xué)器件結(jié)構(gòu)，其特征在于，相鄰兩個(gè)所述第一電極指條部的傾斜角度相等，且相鄰兩個(gè)所述第二電極指條部的傾斜角度相等。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高性能lamb波聲學(xué)器件結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一電極指條部與軸向方向的夾角為第一夾角，所述第一夾角的范圍為0°～180°，所述第二電極指條部與軸向方向的夾角為第二夾角，所述第二夾角的范圍為0°～180°。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能lamb波聲學(xué)器件結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述壓電薄膜層為單層或多層結(jié)構(gòu)，所述功能薄膜層為單層或多層結(jié)構(gòu)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能lamb波聲學(xué)器件結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支撐襯底層包括沿軸向設(shè)置的兩個(gè)支撐襯底，且兩個(gè)所述支撐襯底分別設(shè)置在所述功能薄膜層的軸向兩側(cè)，且兩個(gè)所述支撐襯底之間具有間隙，以使得所述功能薄膜層的對(duì)應(yīng)位置呈懸空設(shè)計(jì)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種高性能Lamb波聲學(xué)器件結(jié)構(gòu)，包括電極指條結(jié)構(gòu)層、壓電薄膜層、功能薄膜層和支撐襯底層，其特征在于，所述電極指條結(jié)構(gòu)層包括沿軸向設(shè)置的多個(gè)電極指條組件，所述電極指條組件位于所述壓電薄膜層表面，且部分內(nèi)嵌于所述壓電薄膜層內(nèi)。本發(fā)明在保證相對(duì)帶寬和低損耗的前提下還能夠激發(fā)出高聲速、大機(jī)電耦合系數(shù)聲波模式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)Lamb波聲學(xué)器件的高頻段、大帶寬，滿足高速移動(dòng)通訊對(duì)高頻段、大帶寬的需求。

技術(shù)研發(fā)人員：陳平靜,陳華志,賀藝,羅文汀,陳彥光,徐瑞豪,張婷楊,羅鴻飛,高鈺奇,胡丞稷,潘祺,賀貞
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十六研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19