本发明涉及晶体振荡器，尤其是指一种可集成化石英晶体振荡器。
背景技术：
1、lc振荡器频率稳定度大约是2×10-2，很难做到10-4量级。为进一步提高频率稳定度，利用石英晶体的压电效应制成了晶体振荡器。石英晶体振荡器是一种高精度和高稳定度的振荡器，已被广泛应用于无线电通讯、广播电视、卫星通讯、原子钟、雷达、导航系统、声纳浮标、天文学、空间跟踪等领域。现有石英晶体振荡器主要分为四类：①普通石英晶体振荡器：可产生10-5～10-4量级的频率精度，标准频率为100mhz，频率稳定度是±100ppm。通常用作微处理器的时钟器件。②电压控制式石英晶体振荡器：通过施加外部控制电压使振荡频率可变或是可以调制的石英晶体振荡器。通过调谐电压改变变容二极管的电容量来改变石英晶振的频率。通常用于锁相环路。③温度补偿式石英晶体振荡器:采用温度敏感器件对石英晶体进行温度频率补偿，频率精度达到10-7～10-6量级，频率范围1～60mhz，频率稳定度为±1～±2.5ppm，频率温度特性在所有类型晶振中是最好的。这类石英晶体振荡器主要用于各种类型的通信设备。④恒温控制式石英晶体振荡器：将石英晶体和振荡电路置于恒温槽中，以消除环境温度变化对频率的影响。频率精度是10-7～10-8量级，对某些特殊应用甚至达到更高。主要用于移动通信基地站、国防、导航、频率计数器、频谱和网络分析仪等设备、仪表中。
2、现有技术的不足在于，石英晶体振荡器普遍采用厚质石英晶体材料制作而成，其基频谐振频率通常在100mhz以下，而且石英晶振与控制电路连接时需要单独外接，导致含石英晶振的电子系统体积大、集成度较低。
技术实现思路
1、为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中的不足，提供一种可集成化石英晶体振荡器，能够提高石英晶体振荡器的基频谐振频率，控制电路部分采用cmos工艺制作的asi c电路，使石英晶体振荡器高度集成化、微型化，有效提升石英晶体振荡器的相位噪声特性。
2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种可集成化石英晶体振荡器，包括，
3、石英晶振单元，其包括电极组件和石英薄膜，所述电极组件包括上电极和下电极，所述石英薄膜设置于所述上电极和所述下电极之间，且所述石英薄膜分别与所述上电极和所述下电极面接触；
4、电路单元，其包括asi c电路，所述石英晶振单元的输入端、输出端与所述as ic电路电连接；
5、支撑单元，其包括硅衬底和二氧化硅层，所述硅衬底位于底部，所述二氧化硅层形成于所述硅衬底的上表面，所述石英晶振单元与所述电路单元集成于所述支撑单元。
6、在本发明的一个实施例中，所述上电极、所述石英薄膜以及所述下电极沿厚度方向的投影的形状相同；所述上电极与所述下电极通过磁控溅射制作形成。
7、在本发明的一个实施例中，所述上电极沿厚度方向的投影面积为100nm2-1cm2，所述上电极的厚度为20nm-2000nm；所述下电极沿厚度方向的投影面积为100nm2-1 cm2，所述下电极的厚度为20nm-2000nm。
8、在本发明的一个实施例中，所述下电极沿厚度方向的投影面积大于所述上电极沿厚度方向的投影面积。
9、在本发明的一个实施例中，所述石英薄膜厚度为0.1um-10um，所述石英薄膜通过离子切片方法或研磨减薄方法制作形成。
10、在本发明的一个实施例中，所述上电极与下电极的材质包括铝、金、铜、银、铂、钼、钛、钨。
11、在本发明的一个实施例中，所述as i c电路通过cmos工艺与所述石英晶振单元集成制备于所述硅衬底。
12、在本发明的一个实施例中，所述支撑单元包括硅反面蚀刻型结构，所述硅反面蚀刻型结构包括位于底部的第一硅衬底层，所述第一硅衬底层的上表面形成有第一二氧化硅层，所述下电极沉积于所述第一二氧化硅层；所述第一硅衬底层沿厚度方向设有第一通孔，所述第一二氧化硅层沿厚度方向设有第二通孔，所述下电极沿厚度方向的投影大于所述第二通孔的孔径，所述第一通孔的孔径大于等于所述第二通孔的孔径。
13、在本发明的一个实施例中，所述支撑单元包括空气隙型结构，所述空气隙型结构包括位于底部的第二硅衬底层，所述第二硅衬底层的上表面形成有第二二氧化硅层，部分所述二氧化硅层与所述第二硅衬底层接触，部分所述下电极沉积于所述第二硅衬底层，所述第二二氧化硅层、所述石英晶振单元与所述第二硅衬底层之间形成有空腔，所述第二二氧化硅层与所述石英晶振单元之间互不接触，形成有通孔，所述空腔通过所述通孔与外部连通。
14、在本发明的一个实施例中，所述支撑单元包括固体装配型结构，所述固体装配型结构包括第三硅衬底层，所述第三硅衬底层的上表面形成有布拉格反射层，所述石英晶振单元沉积形成于所述布拉格反射层；所述布拉格反射层由至少一个高阻抗层和至少一个低阻抗层交替重叠形成。
15、在本发明的一个实施例中，所述高阻抗层为高阻抗材料，包括氮化铝和钨；所述低阻抗层为低阻抗材料，包括二氧化硅。
16、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
17、本发明所述的一种可集成化石英晶体振荡器，设有石英晶振单元、电路单元以及支撑单元，其中，石英晶振单元与电路单元集成于支撑单元，以提供稳定、精确的单频振荡。本发明的石英晶体振荡器采用超薄的、微米级别厚度的石英薄膜，与上电极、下电极共同构成石英晶振单元，从而能够极大程度地提高石英晶振的谐振频率。本发明可以基于基波模式产生ghz频率的信号，而无需利用石英晶振的泛音模式，解决了石英晶振基频谐振频率难以提升的问题。并且，本发明的石英晶振单元拥有含硅衬底的支撑单元，从而能够使石英晶振与asic电路集成于同一硅衬底上，实现了石英晶体振荡器的高度集成化，由此能够大幅缩小体积，同时可以有效提升石英晶体振荡器的相位噪声特性。
1.一种可集成化石英晶体振荡器，其特征在于：包括，
2.根据权利要求1所述的一种可集成化石英晶体振荡器，其特征在于：所述上电极、所述石英薄膜以及所述下电极沿厚度方向的投影的形状相同；所述上电极与所述下电极通过磁控溅射制作形成。
3.根据权利要求1所述的一种可集成化石英晶体振荡器，其特征在于：所述上电极沿厚度方向的投影面积为100nm2-1 cm2，所述上电极的厚度为20nm-2000nm；所述下电极沿厚度方向的投影面积为100nm2-1cm2，所述下电极的厚度为20nm-2000nm。
4.根据权利要求1所述的一种可集成化石英晶体振荡器，其特征在于：所述下电极沿厚度方向的投影面积大于所述上电极沿厚度方向的投影面积。
5.根据权利要求1所述的一种可集成化石英晶体振荡器，其特征在于：所述石英薄膜厚度为0.1um-10um，所述石英薄膜通过离子切片方法或研磨减薄方法制作形成。
6.根据权利要求1所述的一种可集成化石英晶体振荡器，其特征在于：所述上电极与下电极的材质包括铝、金、铜、银、铂、钼、钛、钨。
7.根据权利要求1所述的一种可集成化石英晶体振荡器，其特征在于：所述asic电路通过cmos工艺与所述石英晶振单元集成制备于所述硅衬底。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种可集成化石英晶体振荡器，其特征在于：所述支撑单元包括硅反面蚀刻型结构，所述硅反面蚀刻型结构包括位于底部的第一硅衬底层，所述第一硅衬底层的上表面形成有第一二氧化硅层，所述下电极沉积于所述第一二氧化硅层；所述第一硅衬底层沿厚度方向设有第一通孔，所述第一二氧化硅层沿厚度方向设有第二通孔，所述下电极沿厚度方向的投影大于所述第二通孔的孔径，所述第一通孔的孔径大于等于所述第二通孔的孔径。
9.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种可集成化石英晶体振荡器，其特征在于：所述支撑单元包括空气隙型结构，所述空气隙型结构包括位于底部的第二硅衬底层，所述第二硅衬底层的上表面形成有第二二氧化硅层，部分所述二氧化硅层与所述第二硅衬底层接触，部分所述下电极沉积于所述第二硅衬底层，所述第二二氧化硅层、所述石英晶振单元与所述第二硅衬底层之间形成有空腔，所述第二二氧化硅层与所述石英晶振单元之间互不接触，形成有通孔，所述空腔通过所述通孔与外部连通。
10.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种可集成化石英晶体振荡器，其特征在于：所述支撑单元包括固体装配型结构，所述固体装配型结构包括第三硅衬底层，所述第三硅衬底层的上表面形成有布拉格反射层，所述石英晶振单元沉积形成于所述布拉格反射层；所述布拉格反射层由至少一个高阻抗层和至少一个低阻抗层交替重叠形成。
11.根据权利要求10所述的一种可集成化石英晶体振荡器，其特征在于：所述高阻抗层为高阻抗材料，包括氮化铝和钨；所述低阻抗层为低阻抗材料，包括二氧化硅。
