[发明专利]声波激励磁电天线的制备方法及其结构

说明书

本发明公开了一种声波激励磁电天线的制备方法以及声波激励磁电天线结构，所述声波激励磁电天线的制备方法包括：在衬底上依次沉积第一支撑层、底电极层、压电薄膜层以及磁致伸缩薄膜层；依次对磁致伸缩薄膜层、压电薄膜层以及底电极层进行图形化刻蚀，并暴露第一支撑层；在第一支撑层上沉积绝缘层并进行图形化刻蚀，以形成隔离磁致伸缩薄膜层和底电极层的绝缘环。本发明的声波激励磁电天线的制备方法及声波激励磁电天线结构，合理的工艺流程和工艺水平以及良好的结构设计使得本发明的声波激励磁电天线具有高增益和较大宽带的特点。

技术领域

本发明是关于射频天线技术领域，特别是关于一种声波激励磁电天线的制备方法及声波激励磁电天线结构。

背景技术

现有采用MEMS制造工艺的声波驱动应变介导的磁电天线，由于其微纳尺寸以及在相同频率和尺寸下增益较传统的电小天线更高，有望在物联网、蓝牙通讯和RF-ID等领域得到大规模应用，已逐渐成为当前天线小型化的研究热点。

现有得磁电天线，虽然能够在相同的频率下相较于当下最先进的电小天线在尺寸上可实现1～2数量级的降低，达到μm²的水平，大大提高集成化的水平。但是，现有的运行在特高频(UHF)的声波驱动应变介导的磁电天线仍然存在增益低，带宽小的问题，难以满足当前物联网和通讯对天线提出的高增益、大带宽的需求。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种声波激励磁电天线的制备方法及声波激励磁电天线结构，合理的工艺流程和工艺水平以及良好的结构设计使得本发明的声波激励磁电天线具有高增益和较大宽带的特点。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种声波激励磁电天线的制备方法，包括：在衬底上依次沉积第一支撑层、底电极层、压电薄膜层以及磁致伸缩薄膜层；依次对磁致伸缩薄膜层、压电薄膜层以及底电极层进行图形化刻蚀，并暴露第一支撑层；在第一支撑层上沉积绝缘层并进行图形化刻蚀，以形成隔离磁致伸缩薄膜层和底电极层的绝缘环。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述的依次对磁致伸缩薄膜层、压电薄膜层以及底电极层进行图形化刻蚀，并暴露第一支撑层，包括：依次对磁致伸缩薄膜层和压电薄膜层进行相同的图形化刻蚀，并暴露出底电极层；对底电极层进行图形化刻蚀，并暴露第一支撑层。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述绝缘环包括自所述磁致伸缩薄膜层表面延伸至所述第一支撑层表面第一绝缘部和自所述磁致伸缩薄膜层表面延伸至所述底电极层表面的第二绝缘部，所述第一绝缘部与所述第二绝缘部围合形成所述绝缘环。

在本发明的一个或多个实施方式中，声波激励磁电天线的制备方法还包括，形成与所述磁致伸缩薄膜层电性连接的第一导电层，以及形成与所述底电极层电性连接的第二导电层的步骤，第一导电层和第二导电层是通过同一步工艺同时完成的。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述第一导电层和所述第二导电层包括Au/Ti、Au/Cr、Au/Ni薄膜中的一种或多种组合。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述第一导电层自所述磁致伸缩薄膜层表面延伸至所述第一支撑层表面；所述第二导电层自所述底电极层表面延伸至所述第一支撑层表面。

在本发明的一个或多个实施方式中，声波激励磁电天线的制备方法还包括在所述衬底上形成声波反射结构的步骤。

在本发明的一个或多个实施方式中，在所述衬底上形成声波反射结构包括：对衬底远离所述第一支撑层的一侧进行图形化刻蚀并暴露出所述第一支撑层，形成空气腔；所述底电极层、压电薄膜层以及磁致伸缩薄膜层在垂直方向的投影完全覆盖所述空气腔。