CN111884617A - 谐振器及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种谐振器结构，其包括衬底、形成于衬底之上的底电极、形成于底电极之上的压电层以及形成于压电层之上的顶电极，顶电极、压电层与底电极交叠区域为谐振区，谐振器还包括形成于谐振区中的空间，底电极远离衬底的表面为第一表面，顶电极朝向压电层的表面为第二表面，空间自第一表面向远离压电层方向延伸和/或自第二表面向远离压电层方向延伸；或是，压电层包括朝向底电极的底表面和与底表面相对设置且朝向顶电极的顶表面，空间自底表面朝向顶表面方向延伸或自顶表面朝向底表面方向延伸；本发明还提供谐振器的制备方法。与相关技术相比，本发明的谐振器结构可以使器件能量损失减少，Q值提高，插入损耗降低。

Description

谐振器及其制备方法

【技术领域】

本发明涉及谐振器技术领域，尤其涉及一种谐振器结构及其制备方法。

【背景技术】

随着智能设备的日益增多，以及物联网和5G技术的不断普及，对高性能滤波器和多功器的需求越来越大。声学谐振器作为滤波器和多功器的重要组成部分，一直是近年来研究的重点对象。目前主流的声学谐振技术包括表面声波技术SAW(Surface AcousticWave)和体声波技术BAW(Bulk Acoustic Wave)。采用SAW技术的谐振器由于制造工艺简单，成本低，占据着中低频(2GHz以下)的主流市场。SAW谐振器的缺点是品质因子值低，材料的温漂差且与半导体工艺兼容性不佳。这种谐振器组成的滤波器矩形系数差，插入损耗高，中心频率随温度漂移大。更致命的是随着频率的升高，SAW谐振器插指电极之间的间距减小，对工艺提出更高要求的同时器件的可靠性变差，这些缺点正在阻碍SAW谐振器应用于更高的频段。BAW谐振器的出现改善了许多SAW谐振器的缺点，并且成熟的半导体工艺对其制造的兼容性良好，但是由于BAW谐振器本身的工艺复杂，制造难度高，导致成本居高不下，使其在中高频段很难完全取代SAW谐振器，在低频甚至毫无竞争力。除了在通信领域的发展，由于其优异的性能，BAW谐振器也广泛应用于压电麦克风，压力传感器或其他传感器领域。

BAW谐振器区别于SAW谐振器，是利用纵波在压电薄膜中产生谐振，纵波的传播方向即为压电材料的厚度方向。通过调节压电材料以及电极材料的厚度，可以方便的调节谐振器的谐振频率。为了产生谐振，除了压电材料和对立布置于其上下用来产生电激励的电极层外，通常还有使波能在界面产生反射的声学反射镜。空气或者布拉格(Bragg)反射镜是最常用的反射镜结构。布拉格反射镜采用多组低声阻抗材料和高声阻抗材料交替的叠层结构实现对波的反射。这种反射镜虽然反射率高，但是仍然无法避免能量沿着反射镜泄漏。相比于布拉格反射镜，空气对波的反射效果更好，且阻断了能量泄漏的途径，所以往往能制造出质量因子更高的谐振器。为了在谐振结构中引入空气作为反射镜，相关的技术是在沉积电极层和压电层之前先在衬底中或者衬底上制作出空腔结构，以在衬底中形成空腔为例，在空腔中填充牺牲材料使表面平整，接着在空腔和衬底上方沉积电极层和压电层，最后用能腐蚀牺牲材料的腐蚀液或者气氛通过预先留出的释放通道与牺牲材料接触，释放出空腔，形成空气反射镜结构。

BAW谐振器工作时高频电压分别施加于顶电极和底电极，在交变电场的作用下，压电材料发生形变，空腔或者声反射镜之上的悬空膜层发生震荡，产生平行于厚度方向的纵波和沿垂直于厚度方向(横向)传播的杂波。在特定频率交变电压下，悬空薄膜将会发生谐振，以实现特殊的电学特性。现有技术中，虽然谐振时的主模式为纵波模式，然而，仍会有部分寄生模态伴随着纵波激发而形成。这些寄生模态既可以是驻波，在器件电学特性曲线上形成杂峰，增加滤波器的带内纹波和插入损耗；又可以是横向传播的杂波，造成能量泄漏，增加滤波器插入损耗，降低器件的品质因数(Q值)。

因此，实有必要提供一种新的谐振器解决上述技术问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种减少能量损失，提高器件Q值，以降低插入损耗的谐振器结构。

为了达到上述目的，本发明提供了一种谐振器，

包括：

衬底；

底电极，形成于所述衬底之上，所述底电极远离所述衬底的表面为第一表面；

压电层，形成于所述底电极之上；

顶电极，形成于所述压电层之上，所述顶电极朝向所述压电层的表面为第二表面；所述顶电极、所述压电层与所述底电极交叠区域为谐振区；

空间，形成于所述谐振区中；

所述空间自所述第一表面向远离所述压电层的方向延伸和/或自所述第二表面向远离所述压电层的方向延伸。

优选的，所述衬底上设有腔体，所述腔体位于所述衬底与所述底电极之间或设于所述衬底内。

优选的，所述衬底与所述底电极之间设有声反射镜，所述声反射镜包括至少一层第一声学阻抗材料层和至少一层第二声学阻抗材料层，至少一层所述第一声学阻抗材料层与至少一层所述第二声学阻抗材料层依次交叠设置于所述衬底上，所述第一声学阻抗材料层与所述第二声学阻抗材料层的层数相等。

优选的，所述第一声学阻抗材料层的声学阻抗值大于所述第二声学阻抗材料层的声学阻抗值。

优选的，所述底电极包括与所述第一表面相对设置的第三表面，所述空间与所述第三表面间隔设置。

优选的，所述顶电极包括与所述第二表面相对设置的第四表面，所述空间与所述第四表面间隔设置。

优选的，所述顶电极包括连接所述第二表面和所述第四表面的侧表面，所述空间延伸至所述侧表面。

优选的，所述空间由空气、二氧化硅、硅、氮化硅等一种或多种材料填充。

优选的，所述底电极和所述顶电极可以由钼，钨，铂，铝等一种或多种材料制成，所述压电层可以由氮化铝，掺钪氮化铝，氧化锌，PZT等一种或多种压电材料制成。

本发明还提供一种如上所述谐振器的制备方法，该方法包括以下步骤：

提供衬底；

在所述衬底上沉积形成底电极；

在所述底电极远离所述衬底的一面沉积形成压电层；

在所述压电层远离所述底电极的一面沉积牺牲材料后对其进行图案化，形成第一牺牲层；

在所述第一牺牲层及所述压电层远离所述底电极的一面沉积形成顶电极；

释放所述第一牺牲层形成空间，从而得到所述谐振器。

本发明还提供如上所述谐振器的另一种制备方法，该方法包括以下步骤：

提供衬底；

刻蚀衬底形成空腔，在空腔中填入第一牺牲层，并刻蚀第一牺牲层形成凹陷；

在所述衬底和所述第一牺牲层上沉积形成底电极；

所述底电极形成在所述凹陷内的区域围设形成空间，在所述空间内填充牺牲材料，形成第二牺牲层；

在所述第二牺牲层以及所述底电极远离所述衬底的一面沉积形成压电层；

在所述压电层远离所述底电极的一面沉积形成顶电极；

释放所述第一牺牲层和所述第二牺牲层，从而得到所述谐振器。

本发明还提供了一种谐振器，包括：

衬底；

底电极，形成于所述衬底之上；压电层，形成于所述底电极之上；

顶电极，形成于所述压电层之上；所述顶电极、所述压电层与所述底电极交叠区域为谐振区；

空间，形成于所述谐振区中；

所述压电层包括朝向所述底电极的底表面和与所述底表面相对设置且朝向所述顶电极的顶表面，所述空间自所述底表面朝向所述顶表面方向延伸或自所述顶表面朝向所述底表面方向延伸。

优选的，所述衬底上设有腔体，所述腔体位于所述衬底与所述底电极之间或所述衬底内。

优选的，所述衬底与所述底电极之间设有声反射镜，所述声反射镜包括至少一层第一声学阻抗材料层和至少一层第二声学阻抗材料层，至少一层所述第一声学阻抗材料层与至少一层所述第二声学阻抗材料层依次交叠设置于所述衬底上，所述第一声学阻抗材料层与所述第二声学阻抗材料层的层数相等。

优选的，所述第一声学阻抗材料的声学阻抗值大于和所述第二声学阻抗材料的声学阻抗值。

优选的，所述空间自所述压电层的底表面延伸至所述顶表面。

优选的，所述空间由空气、二氧化硅、硅、氮化硅等一种或多种材料填充。

优选的，所述底电极和所述顶电极可以由钼，钨，铂，铝等一种或多种材料制成，所述压电层可以由氮化铝，掺钪氮化铝，氧化锌，PZT等一种或多种压电材料制成。

本发明还提供一种如上所述谐振器的制备方法，该方法包括以下步骤：

提供衬底；

在所述衬底上沉积形成底电极；

在所述底电极远离所述衬底的一面沉积形成压电层，刻蚀所述压电层以在其远离所述底电极的一面形成空间，并在所述空间内填充牺牲材料，形成第一牺牲层；

在所述第一牺牲层和所述压电层远离所述底电极的一面沉积形成顶电极；

释放所述第一牺牲层，从而得到所述谐振器。

本发明还提供如上所述谐振器的另一种制备方法，该方法包括以下步骤：

提供衬底；

在所述衬底上沉积形成底电极；

在所述底电极远离所述衬底的一面沉积牺牲材料后对其进行图案化，形成第一牺牲层；

在所述第一牺牲层及所述底电极远离所述衬底的一面沉积形成压电层；

在所述压电层远离所述底电极的一面沉积形成顶电极；

释放所述第一牺牲层形成空间，从而得到所述谐振器。

与相关技术相比，本发明的谐振器中，所述顶电极、所述压电层与所述底电极交叠区域为谐振区，所述谐振器还包括形成于所述谐振区中的空间，所述底电极包括靠近朝向所述压电层的第一表面，所述顶电极包括朝向所述压电层的第二表面，所述空间自所述第一表面向远离所述压电层方向延伸和/或自所述第二表面向远离所述压电层方向延伸；或是所述压电层包括朝向所述底电极的底表面和与所述底表面相对设置且朝向所述顶电极的顶表面，所述空间自所述底表面朝向所述顶表面方向延伸或自所述顶表面朝向所述底表面方向延伸；即通过上述的结构设置，在谐振区内引入空间，横向传播的杂波会被大部分反射回谐振区，减少传播到谐振区外的杂波，使得能量被大部分限制在谐振区内，减少能量损失，提高谐振器的Q值，降低插入损耗。同时，施加高频电压后，被空间隔开的两个谐振区中都会形成主模态和寄生模态，而在空间区域中由于空气间隙隔离开了压电层和顶电极，所以该区域中不会产生波的激发；因此被空间隔开的两个谐振区中对向传播的寄生模式相互抵消，减少整个谐振区域中横向杂波的传播和横向驻波的形成；通过调整两个谐振区和空间区域的尺寸，可以选择性的消除或减小特定频率的杂峰，达到减少通带内纹波，降低插入损耗，提高器件性能的目的。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本发明实施例一谐振器的结构示意图；

图2为图1沿A-A的剖视图；

图3为本发明实施例一设有声反射镜的剖视图；

图4为本发明实施例一谐振器的分解示意图；

图5为本发明实施例一谐振器的另一分解示意图；

图6为本发明实施例二谐振器的剖视图；

图7为本发明实施例三谐振器的剖视图；

图8为本发明实施例四谐振器的剖视图；

图9为本发明实施例五谐振器的剖视图；

图10为本发明实施例一中谐振器的制备流程；

图11为本发明实施例一中谐振器制备流程中结构示意图；

图12为本发明实施例二中谐振器的制备流程；

图13为本发明实施例二中谐振器制备流程中结构示意图；

图14为本发明实施例三中谐振器的制备流程；

图15为本发明实施例三中谐振器制备流程中结构示意图；

图16为本发明实施例四中谐振器的制备流程；

图17为本发明实施例四中谐振器制备流程中结构示意图。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请同时参阅图1-5，本发明提供了一种谐振器100，其包括从下往上依次叠设的衬底1、底电极2、压电层3以及顶电极4。

具体的，底电极2形成于所述衬底1之上；压电层3形成于所述底电极2之上；顶电极4形成于所述压电层3之上；所述顶电极4、所述压电层3与所述底电极2交叠区域为谐振区5；谐振器100还包括形成于所述谐振区5中的空间10；

所述顶电极4包括第二表面4a以及与所述第二表面4a相对设置的第四表面4b，第二表面4a为顶电极4朝向所述压电层3的表面；所述空间10自所述第二表面4a向远离所述压电层3方向延伸，且所述空间10与所述第四表面4b间隔设置，即在本实施例中，空间10未贯穿顶电极4；如图2所示，所述衬底1上设有腔体110，所述腔体110位于所述衬底1与所述底电极2之间或设于所述衬底1内，当然，在其他实施例中也可以不设置腔体110，具体根据实际需求来设计。

如图3所示，在所述衬底1’与所述底电极2’之间设有声反射镜12，所述声反射镜12包括至少一层第一声学阻抗材料层12a和至少一层第二声学阻抗材料层12b，至少所述一层第一声学阻抗材料层a与至少一层所述第二声学阻抗材料层12b依次交叠设置于所述衬底1’上，所述第一声学阻抗材料层12a与所述第二声学阻抗材料层12b的层数相等；优选的，所述第一声学阻抗材料层12a的声学阻抗值大于所述第二声学阻抗材料层12b的声学阻抗值。所述第一声学阻抗材料层12a可以是钨，钼等高声学阻抗材料，而所述第二声学阻抗材料层12b可以是二氧化硅，氮化硅，氮化铝等低声学阻抗材料。所述顶电极4包括连接所述第二表面4a’和所述第四表面4b’的侧表面4c’，所述空间10’可延伸至所述侧表面4c’。需要说明的是，本发明的衬底1上可以设有或者不设有腔体110或是在衬底1’和底电极2’之间设有声反射镜12，空间10或10’均可以延伸至或者不延伸至顶电极4的侧表面，可以根据实际产品设计来选择设置，以下不再对此赘述。

所述顶电极4除去与外电路连接部分后向所述衬底1的正投影呈变迹六边形，当然也可以为其他形状，如变迹五边形或椭圆形，所述变迹六边形为非正六边形，同理所述变迹五边形为非正五边形。

参图2所示，所述谐振区5包括由空间10所包围的第一谐振区51、空间10所对应的第二谐振区52以及空间10以外的第三谐振区53。

施加高频电压后，第一谐振区51和第三谐振区53中都会形成主模态和寄生模态，而在第二谐振区52中由于密封的空间10隔离开了压电层3和顶电极4，所以第二谐振区52中不会产生波的激发；如图2上方箭头所示，第一谐振区51和第三谐振区53中对向传播的寄生模式相互抵消，减少整个谐振区5中横向杂波的传播和横向驻波的形成；通过调整第一谐振区51、第二谐振区52以及第三谐振区53的尺寸，可以选择性的消除或减小特定频率的杂峰，达到减少通带内纹波，降低插入损耗，提高器件性能的目的。

本实施例中，所述空间由空气、二氧化硅、硅、氮化硅等一种或多种材料填充。。所述底电极2和所述顶电极4均由钼，钨，铂，铝等一种或多种材料制成，所述压电层3由氮化铝，掺钪氮化铝，氧化锌，PZT等一种或多种压电材料制成，当然还可以由其他材料制成。

本实施例还提供一种谐振器100的制备方法，参图10和图11所示，该方法包括以下步骤：

S1，提供衬底1，如图11a所示；

S2，在所述衬底1上沉积形成底电极2，如图11b所示；

S3，在所述底电极2远离所述衬底1的一面沉积形成压电层3，如图11c所示；

S4，在所述压电层3远离所述底电极1的一面沉积牺牲材料a后对其进行图案化，形成第一牺牲层10a，如图11d所示；

S5，在所述第一牺牲层10a及所述压电层3远离所述底电极1的一面沉积形成顶电极4，如图11e所示；

S6，释放所述第一牺牲层10a形成空间10，从而得到所述谐振器100，如图11f所示。

根据如上步骤制得的谐振器100中，所述空间10自所述第二表面4a向远离所述压电层3方向延伸，空间10使得横向传播的杂波会被大部分反射回谐振区，减少传播到谐振区外的杂波，使得能量被大部分限制在谐振区内，减少能量损失，提高谐振器的Q值，降低插入损耗。

实施例二

请参照图6，本实施例提供一种谐振器200，其结构与实施例一的谐振器100大致相同，其不同之处在于，所述底电极22包括第一表面22a以及与所述第一表面22a相对设置的第三表面22b，第一表面22a为底电极22远离所述衬底12的表面；所述空间102自所述第一表面22a向远离所述压电层3方向延伸且所述空间102与所述第三表面22b间隔设置。

本实施例还提供一种谐振器200的制备方法，参图12和图13所示，该方法包括以下步骤：

S11，提供衬底12，刻蚀衬底12形成空腔12c，在空腔12c中填入第一牺牲层12d，并刻蚀第一牺牲层12d形成凹陷；如图13a所示；

S21，在所述衬底12和所述第一牺牲层上12d上沉积形成底电极22，如图13b所示；

S31，所述底电极22形成在所述凹陷内的区域围设形成空间102，在所述空间内填充牺牲材料2a，形成第二牺牲层102a，如图13c所示；

S41，在所述第二牺牲层102a以及所述底电极22远离所述衬底12的一面沉积形成压电层32，如图13d所示；

S51，在所述压电层32远离所述底电极22的一面沉积形成顶电极42，如图13e所示；

S61，释放所述第一牺牲层12d和所述第二牺牲层102a，从而得到所述谐振器200，如图13f所示。

当然也可以结合实施例一和实施例二，即所述空间102包括两个，其中一个所述空间102自所述第一表面22a向远离所述压电层32方向延伸，另一个空间102自所述第二表面42a向远离所述压电层32方向延伸，这都是可以根据实际所需调整的。

实施例三

请参照图7，本实施例提供一种谐振器300，其结构与实施例一的谐振器100大致相同，其不同之处在于，所述压电层33包括朝向所述底电极23的底表面332和与所述底表面332相对设置且朝向所述顶电极43的顶表面331，空间103自所述顶表面331朝向所述底表面332方向延伸，且所述空间103未贯穿所述压电层33。

本实施例还提供一种谐振器300的制备方法，参图14和图15所示，该方法包括以下步骤：

S12，提供衬底13，如图15a所示；

S22，在所述衬底13上沉积形成底电极23，如图15b所示；

S32，在所述底电极23远离所述衬底13的一面沉积形成压电层33，刻蚀所述压电层33以在其远离所述底电极23的一面形成空间103，并在所述空间内填充牺牲材料3a，形成第一牺牲层103a，如图15c所示；

S42，在所述第一牺牲层103a和所述压电层33远离所述底电极23的一面沉积形成顶电极43，如图15d所示；

S52，释放所述第一牺牲层103a，从而得到所述谐振器300，如图15e所示。

实施例四

请参照图8，本实施例提供一种谐振器400，其结构与实施例一的谐振器100大致相同，其不同之处在于，所述压电层34包括朝向所述底电极24的底表面342和与所述底表面342相对设置且朝向所述顶电极44的顶表面341，所述空间104自所述底表面342朝向所述顶表面341方向延伸，且所述空间104未贯穿所述压电层34。

本实施例还提供一种谐振器400的制备方法，参图16和图17所示，该方法包括以下步骤：

S13，提供衬底14，如图17a所示；

S23，在所述衬底14上沉积形成底电极24，如图17b所示；

S33，在所述底电极24远离所述衬底14的一面沉积牺牲材料4a后对其进行图案化，形成第一牺牲层104a，如图17c所示；

S43，在所述第一牺牲层104a及所述底电极24远离所述衬底14的一面沉积形成压电层34，如图17d所示；

S53，在所述压电层34远离所述底电极24的一面沉积形成顶电极44，如图17e所示；

S63，释放所述第一牺牲层104a形成空间104，从而得到所述谐振器400，如图17f所示。

实施例五

请参照图9，本实施例提供一种谐振器500，其结构与实施例三的谐振器300大致相同，其不同之处在于，所述空间105自所述压电层的顶表面351延伸至所述底表面352，即空间105达到最大，能量损失更少，提高谐振器的Q值，降低插入损耗。本实施例的谐振器500的制备方法与实施例三的谐振器300的制备方法相同，只是在刻蚀压电层时，贯通刻蚀压电层，并填充第一牺牲层与压电层的高度平齐。

与相关技术相比，本发明的谐振器中，所述顶电极、所述压电层与所述底电极交叠区域为谐振区，所述谐振器还包括形成于所述谐振区中的空间，所述底电极包括靠近朝向所述压电层的第一表面，所述顶电极包括朝向所述压电层的第二表面，所述空间自所述第一表面向远离所述压电层方向延伸和/或自所述第二表面向远离所述压电层方向延伸；或是所述压电层包括朝向所述底电极的底表面和与所述底表面相对设置且朝向所述顶电极的顶表面，所述空间自所述底表面朝向所述顶表面方向延伸或自所述顶表面朝向所述底表面方向延伸；即通过上述的结构设置，在谐振区内引入空间，横向传播的杂波会被大部分反射回谐振区，减少传播到谐振区外的杂波，使得能量被大部分限制在谐振区内，减少能量损失，提高谐振器的Q值，降低插入损耗。同时，施加高频电压后，被空间隔开的两个谐振区中都会形成主模态和寄生模态，而在空间区域中由于空气间隙隔离开了压电层和顶电极，所以该区域中不会产生波的激发；因此被空间隔开的两个谐振区中对向传播的寄生模式相互抵消，减少整个谐振区域中横向杂波的传播和横向驻波的形成；通过调整两个谐振区和空间区域的尺寸，可以选择性的消除或减小特定频率的杂峰，达到减少通带内纹波，降低插入损耗，提高器件性能的目的。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种谐振器，其特征在于，包括：

衬底；

底电极，形成于所述衬底之上，所述底电极远离所述衬底的表面为第一表面；

压电层，形成于所述底电极之上；

顶电极，形成于所述压电层之上，所述顶电极朝向所述压电层的表面为第二表面；所述顶电极、所述压电层与所述底电极交叠区域为谐振区；

空间，形成于所述谐振区中；

所述空间自所述第一表面向远离所述压电层的方向延伸和/或自所述第二表面向远离所述压电层的方向延伸。

2.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述衬底上设有腔体，所述腔体位于所述衬底与所述底电极之间或设于所述衬底内。

3.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述衬底与所述底电极之间设有声反射镜，所述声反射镜包括至少一层第一声学阻抗材料层和至少一层第二声学阻抗材料层，至少一层所述第一声学阻抗材料层与至少一层所述第二声学阻抗材料层依次交叠设置于所述衬底上，所述第一声学阻抗材料层与所述第二声学阻抗材料层的层数相等。

4.根据权利要求3所述的谐振器，其特征在于，所述第一声学阻抗材料层的声学阻抗值大于所述第二声学阻抗材料层的声学阻抗值。

5.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述底电极包括与所述第一表面相对设置的第三表面，所述空间与所述第三表面间隔设置。

6.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述顶电极包括与所述第二表面相对设置的第四表面，所述空间与所述第四表面间隔设置。

7.根据权利要求6所述的谐振器，其特征在于，所述顶电极包括连接所述第二表面和所述第四表面的侧表面，所述空间延伸至所述侧表面。

8.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述空间由空气、二氧化硅、硅、氮化硅等一种或多种材料填充。

9.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述底电极和所述顶电极可以由钼，钨，铂，铝等一种或多种材料制成，所述压电层可以由氮化铝，掺钪氮化铝，氧化锌，PZT等一种或多种压电材料制成。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的谐振器的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

提供衬底；

在所述衬底上沉积形成底电极；

在所述底电极远离所述衬底的一面沉积形成压电层；

在所述压电层远离所述底电极的一面沉积牺牲材料后对其进行图案化，形成第一牺牲层；

在所述第一牺牲层及所述压电层远离所述底电极的一面沉积形成顶电极；

释放所述第一牺牲层形成空间，从而得到所述谐振器。

11.一种如权利要求1-9任一项所述的谐振器的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

提供衬底；

刻蚀衬底形成空腔，在空腔中填入第一牺牲层，并刻蚀第一牺牲层形成凹陷；

在所述衬底和所述第一牺牲层上沉积形成底电极；

所述底电极形成在所述凹陷内的区域围设形成空间，在所述空间内填充牺牲材料，形成第二牺牲层；

在所述第二牺牲层以及所述底电极远离所述衬底的一面沉积形成压电层；

在所述压电层远离所述底电极的一面沉积形成顶电极；

释放所述第一牺牲层和所述第二牺牲层，从而得到所述谐振器。

12.一种谐振器，其特征在于，包括：

衬底；

底电极，形成于所述衬底之上；压电层，形成于所述底电极之上；

顶电极，形成于所述压电层之上；所述顶电极、所述压电层与所述底电极交叠区域为谐振区；

空间，形成于所述谐振区中；

所述压电层包括朝向所述底电极的底表面和与所述底表面相对设置且朝向所述顶电极的顶表面，所述空间自所述底表面朝向所述顶表面方向延伸或自所述顶表面朝向所述底表面方向延伸。

13.根据权利要求12所述的谐振器，其特征在于，所述衬底上设有腔体，所述腔体位于所述衬底与所述底电极之间或所述衬底内。

14.根据权利要求12所述的谐振器，其特征在于，所述衬底与所述底电极之间设有声反射镜，所述声反射镜包括至少一层第一声学阻抗材料层和至少一层第二声学阻抗材料层，至少一层所述第一声学阻抗材料层与至少一层所述第二声学阻抗材料层依次交叠设置于所述衬底上，所述第一声学阻抗材料层与所述第二声学阻抗材料层的层数相等。

15.根据权利要求14所述的谐振器，其特征在于，所述第一声学阻抗材料的声学阻抗值大于和所述第二声学阻抗材料的声学阻抗值。

16.根据权利要求12所述的谐振器，其特征在于，所述空间自所述压电层的底表面延伸至所述顶表面。

17.根据权利要求12所述的谐振器，其特征在于，所述空间由空气、二氧化硅、硅、氮化硅等一种或多种材料填充。

18.根据权利要求12所述的谐振器，其特征在于，所述底电极和所述顶电极可以由钼，钨，铂，铝等一种或多种材料制成，所述压电层可以由氮化铝，掺钪氮化铝，氧化锌，PZT等一种或多种压电材料制成。

19.一种如权利要求12-18任一项所述的谐振器的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

提供衬底；

在所述衬底上沉积形成底电极；

在所述底电极远离所述衬底的一面沉积形成压电层，刻蚀所述压电层以在其远离所述底电极的一面形成空间，并在所述空间内填充牺牲材料，形成第一牺牲层；

在所述第一牺牲层和所述压电层远离所述底电极的一面沉积形成顶电极；

释放所述第一牺牲层，从而得到所述谐振器。

20.一种如权利要求12-18任一项所述的谐振器的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

提供衬底；

在所述衬底上沉积形成底电极；

在所述底电极远离所述衬底的一面沉积牺牲材料后对其进行图案化，形成第一牺牲层；

在所述第一牺牲层及所述底电极远离所述衬底的一面沉积形成压电层；

在所述压电层远离所述底电极的一面沉积形成顶电极；

释放所述第一牺牲层形成空间，从而得到所述谐振器。

Images