[发明专利]一种高带宽空腔型薄膜体声波谐振器及其制备方法

权利要求书

1.一种高带宽空腔型薄膜体声波谐振器，其特征在于：按照从下向上的顺序依次包括衬底、键合层、底电极、复合压电薄膜和顶电极；其中，所述顶电极、所述复合压电薄膜和所述底电极形成三明治结构；所述复合压电薄膜为若干层压电层叠加组成；所述衬底、所述键合层、所述底电极包围形成有空气腔。

2.根据权利要求1所述的一种高带宽空腔型薄膜体声波谐振器，其特征在于：所述衬底材料为单晶高阻硅。

3.根据权利要求1所述的一种高带宽空腔型薄膜体声波谐振器，其特征在于：所述键合层的厚度为800nm～10um。

4.根据权利要求1所述的一种高带宽空腔型薄膜体声波谐振器，其特征在于：所述复合压电薄膜为2～8层压电层叠加组成，所述压电层材质为AlN或ZnO，每层压电层的厚度为100nm～3μm。

5.根据权利要求4所述的一种高带宽空腔型薄膜体声波谐振器，其特征在于：所述复合压电薄膜由AlN压电层和ZnO压电层交替叠加组成。

6.根据权利要求1所述的一种高带宽空腔型薄膜体声波谐振器，其特征在于：所述空气腔的深度为800nm～10um。

7.根据权利要求1所述的一种高带宽空腔型薄膜体声波谐振器，其特征在于：底电极和顶电极均为金属电极，材料为Al、Pt、Mo、W、Ti和Au中的一种。

8.根据权利要求7所述的一种高带宽空腔型薄膜体声波谐振器，其特征在于：所述顶电极和所述底电极的厚度为50nm～500nm。

9.权利要求1～8任意一项所述的一种高带宽空腔型薄膜体声波谐振器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤(1)，选取两个衬底，在第一个衬底上生长多层压电材料，形成复合压电薄膜；

步骤(2)，在所述复合压电薄膜上生长底电极层，并通过蚀刻法对底电极层进行图形化处理，获得底电极；

步骤(3)，在所述底电极上生长键合层一，并采用蚀刻法对键合层一进行图形化处理，生成第一晶圆；

步骤(4)，在另一衬底上生长键合层二，通过蚀刻法对键合层二进行图形化处理，同时在所述键合层二表面做活化处理，生成第二晶圆；

步骤(5)，将第一晶圆通过倒装方式与第二晶圆进行键合，使得第一晶圆固定于第二晶圆的上方，键合层一和键合层二组合成一体形成键合层，同时所述键合层、所述底电极以及所述第一晶圆的衬底之间形成空气腔；

步骤(6)，将所述第二晶圆的衬底与复合压电薄膜分离；并在复合压电薄膜上生长顶电极，即得。

10.根据权利要求9所述的一种高带宽空腔型薄膜体声波谐振器的制备方法，其特征在于：所述键合层一和所述键合层二为相同材质，选自SiO₂、Si、Au、Sn中的一种；或者，所述键合层一和所述键合层二为不同材质，选自Au/Sn、Si/SiO₂中的一种。