為了保證FBAR具有高Q值，必須保證聲波在上下壓電薄膜外邊界表面的高反射效率，這就要求上下電極外表面與周圍介質(zhì)在聲學(xué)上進(jìn)行隔離。一般情況下，壓電材料上面電極平面直接與空氣接觸，不需要考慮隔離問題，而為解決底部電極平面同外界保持聲學(xué)隔離，主要形成了以下三種FBAR結(jié)構(gòu)。

3．1、空腔聲學(xué)隔離薄膜結(jié)構(gòu)

l980年，T．W．Grudkowski報(bào)道了圖3所示的FBAR結(jié)構(gòu)[1]，該FBAR由平面電極間的三明治式淀積的壓電薄膜構(gòu)成，底部電極置于氮化硅薄膜上，氮化硅薄膜由襯底空腔四周邊緣的頂部作為支撐，這樣，使得氮化硅與襯底形成聲學(xué)隔離。此種結(jié)構(gòu)工藝上需要對(duì)襯底的底部進(jìn)行腐蝕形成空腔，如果襯底是硅材料，則一般需要用KOH腐蝕。這種結(jié)構(gòu)的難點(diǎn)是由于在襯底存在空腔，使得硅片變得十分脆弱易脆，并且由于使用KOH進(jìn)行濕腐蝕時(shí)，各向異性腐蝕會(huì)在襯底底部產(chǎn)生54．7。的腐蝕傾斜角，這使得每片晶片上產(chǎn)出FBAR濾波器的數(shù)量有所降低。

3．2、空隙聲學(xué)隔離薄膜結(jié)構(gòu)

l985年，H．Satoh報(bào)道了圖4所示的FBAR結(jié)構(gòu)[4]，在襯底和諧振器之間制作空隙橋，它首先需要在襯底上沉淀一層臨時(shí)的支撐材料作為犧牲層，然后分別沉淀底部平面電極板、壓電材料和上面的平面電極板，最后移走犧牲層，形成薄膜。由于此種結(jié)構(gòu)的FBAR的工藝都在襯底的上表面進(jìn)行，所以不存在上下對(duì)齊和背部大面積空腔的要求，但這種方法也有固有的難點(diǎn)，就是如何在大面積的器件上實(shí)現(xiàn)工藝，如采用典型的方法使用SiO₂作為犧牲層，最后用HF溶液將其腐蝕掉，其腐蝕速率為l00～300nm／min，如果對(duì)表面為150μm×150μm的器件下方進(jìn)行腐蝕的話，則至少需要500min，而暴露的金屬電極接觸蝕刻劑超過30min時(shí)就會(huì)與壓電材料分裂。

3．3、反射層聲學(xué)隔離固定結(jié)構(gòu)固定結(jié)構(gòu)

l995年，K．M．Lakin報(bào)道了圖5所示的固定式SMR結(jié)構(gòu)[5]，薄膜諧振器直接堅(jiān)固地表貼在襯底上，由于沒有空氣縫隙，其結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，但為了獲得高Q值，它使用Bragg反射層使壓電材料和襯底在聲學(xué)上保持隔離。Bragg反射層要求用聲學(xué)阻抗率大和阻抗率小的的材料交替層疊在襯底上，每層厚度為諧振波長(zhǎng)的l／4，當(dāng)層數(shù)充分多時(shí)，這樣使得聲波有效地局限于壓電薄膜內(nèi)部反射。此種結(jié)構(gòu)固有的難點(diǎn)是Bragg反射層材料的選擇是受限制的，首先不能用金屬，這是因?yàn)榻饘賹尤菀仔纬杉纳娙荻档蜑V波器的電氣性能，如果用電介質(zhì)材料，由于它們之間的聲學(xué)阻抗的差別不是很大，故需要很多層，這樣增加了工藝復(fù)雜度，在多層電介質(zhì)上打孔也不是一件容易的事情，使其不易與其他有源器件集成。目前，由這種結(jié)構(gòu)制成的諧振器比其他結(jié)構(gòu)諧振器在有效機(jī)電耦合系數(shù)上明顯偏低，這樣也就降低了它的有效帶寬。

4、FBAR使用材料

FBAR的插入損耗、有效耦合系數(shù)和品質(zhì)因數(shù)等參數(shù)都與制作FBAR的壓電材料和電極材料的性能密切相關(guān)。射頻FBAR要求壓電材料有較高的機(jī)電耦合系數(shù)和較低的介電常數(shù)。目前ZnO和AlN已被成功制成壓電薄膜，它們物理性質(zhì)如表l所示。

從表中可以看到，具有較高機(jī)電耦合系數(shù)的ZnO可以有較高的帶寬，可以滿足許多無線通信的技術(shù)要求，但是它的TCF(temperaturecoefficientofthefrequency)指標(biāo)是A1N的兩倍多，這表明它比A1N更易受外界溫度的影響。A1N與ZnO相比，它不僅與硅有更好的兼容性、更高的電阻率、低密度的優(yōu)良特性，而且由于它的較低電介質(zhì)損耗，使其更容易滿足通信中對(duì)濾波器損耗的要求，所以目前大部分FBAR器件選用A1N壓電材料。

壓電兩端電極材料曾選用工藝上成熟的Al，Pt和w金屬，然而Pt和w金屬的缺點(diǎn)是密度過高，而Al金屬聲學(xué)阻抗低和相對(duì)比較高的熱彈性損耗也不適應(yīng)高頻FBAR。目前，Mo金屬由于它的低密度、低聲波衰減、低電阻率、高聲學(xué)阻抗和相對(duì)較高的熔點(diǎn)的優(yōu)良特性，被廣泛選為作電極的材料。