[发明专利]声表面波复合结构材料和应用

权利要求书

1.声表面波复合结构材料，其特征是由36°-46°Y-X LiTaO₃压电单晶基板和沉积其上的一层二氧化碲(TeO₂)薄膜构成；声表面波器件结构处在两种材料的界面上。

2.根据权利要求1所述的声表面波复合结构材料，其特征是36°-46°Y-X LiTaO₃是旋转角为36°至46°的Y-X LiTaO₃；是指以晶体正交晶轴坐标系(X，Y，Z)为参考，基板取向用两个连续旋转角α和β来表示；在这里α对应绕Z轴的第一次旋转，经第一次旋转，得到的坐标系统用(X’，Y’，Z’)表示，其中Z’轴和Z轴重合；β对应绕X’轴的第二次旋转；在最终得到的坐标系统中，声波的传播方向用第三个角度γ表示；而γ对应绕Y”的旋转角，(α，β，γ)被称为欧拉角；36°-46°旋转Y-X LiTaO₃基板的欧拉角为(0°，-54°至-44°，0°)。

3.声表面波复合结构材料的应用，其特征是利用所述材料的界面声波的一阶love波，制造的延迟线、谐振器、滤波器等声表面波器件，叉指换能器沉积在36°-46°旋转Y-X LiTaO₃基板上，然后再在上面沉积一层非晶TeO₂薄膜；界面波在两种材料的界面上传播。

4.由权利要求3所述的声表面波复合结构材料的应用，其特征是实现零TCD所需非晶TeO₂薄膜的归一化厚度，二氧化碲(TeO₂)薄膜膜厚和波长比kh为0.46至0.42左右，其中k＝2π/λ为波数，h为膜厚。

5.由权利要求3或4所述的声表面波复合结构材料的应用，其特征是适用于宽带声表面波器件，通过控制非晶TeO₂薄膜的膜厚获得最大机电耦合系数：对于非晶态TeO₂/36°、38°、40°、42°、44°、46°Y-X LiTaO₃，非晶TeO₂薄膜的膜厚和波长比kh应分别取为0.35、0.35、0.35、0.34、0.34和0.34左右时，得到最大机电耦合系数分别为8.7％、8.6％、8.2％、8.0％、7.7％、7.4％左右。

6.由权利要求3或4所述的声表面波复合结构材料的应用，其特征是Y-X LiTaO₃基板旋转切角的选取取决于器件的工作频率：当工作频率在几百MHz以下时，选取36°-40°；当工作频率在几百MHz以上，甚至在GHz频域时，应该选取40°-46°较大的角度；这时的TCD分别为20、15、20、17、14和16ppm左右。

7.由权利要求3或4所述的声表面波复合结构材料的应用，其特征是工作模式是界面波模式，声表面波在两层结构结合的界面附近传播，界面波模式允许和更适合晶片级封装或省去封装。

8.由权利要求3或4所述的声表面波复合结构材料的应用，其特征是对于非晶态TeO₂/36°、38°、40°、42°、44°、46°Y-X LiTaO₃，实现零TCD所需非晶TeO₂薄膜的归一化厚度，膜厚和波长比kh分别为0.44、0.46、0.45、0.45、0.42和0.42左右；k＝2π/λ为波数，h为膜厚；这时机电耦合系数K²分别为8.32％、8.02％、7.75％、7.46％、7.38％和7.11％左右。