一种基于多孔硅的自支撑空气隙型体声波谐振器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多孔硅的自支撑空气隙型体声波谐振器及其制备方法，包括上电极、压电层、下电极、自支撑硅材料层、空腔、硅衬底，所述自支撑硅材料层和空腔是利用多孔硅高温迁移形成的。通过高温退火使多孔硅发生高温迁移形成硅薄膜和空腔结构，无需长时间腐蚀牺牲层材料，可以有效地解决传统空气隙型结构存在的牺牲层困难、移除消耗时间长，结构层易破坏，器件成品率低等诸多问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多孔硅的自支撑空气隙型体声波谐振器及其制备方法
本专利技术属于射频微机电系统
，具体涉及一种基于多孔硅的自支撑空气隙型体声波谐振器及其制备方法。
技术介绍
目前滤波器在无线通信中被广泛使用，预估每年需求量达上百亿个。滤波器主要类型包括容抗滤波器、介电滤波器、表面声波滤波器、及薄膜体声波滤波器。其中薄膜体声波滤波器因具有体积小、应用频率高、插入损耗低、功率大等特性，逐渐成为无线通信系统滤波芯片的主流解决方案。薄膜体声波滤波器利用压电薄膜的逆压电效应将电能量(信号)转换成声波，从而形成谐振。现在主流的薄膜体声波谐振器结构主要有三种：背刻蚀型、固态装配型和空气隙型。背刻蚀型体声波谐振器是基于MEMS的体硅微加工技术，将Si片背面刻蚀，在压电震荡堆的下表面形成空气一金属交界面从而限制声波于压电振荡堆之内。然而这种结构在制备过程中需要大面积移除Si衬底，这势必会导致谐振器机械牢度下降，成品率降低，因此难以满足工业生产的需求。固态装配型体声波谐振器采用由高低声学阻抗材料交替构成的布拉格反射层限制声波于压电震荡堆之内。然本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多孔硅的自支撑空气隙型体声波谐振器，其特征在于，从上到下依次包括上电极、压电层、下电极、自支撑硅材料层、空腔、硅衬底，所述自支撑硅材料层和空腔是利用多孔硅高温迁移形成的。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于多孔硅的自支撑空气隙型体声波谐振器，其特征在于，从上到下依次包括上电极、压电层、下电极、自支撑硅材料层、空腔、硅衬底，所述自支撑硅材料层和空腔是利用多孔硅高温迁移形成的。


2.一种权利要求1所述的基于多孔硅的自支撑空气隙型体声波谐振器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在硅衬底上形成孔隙率大于60％的多孔硅材料层及迁移种子层；
(2)将步骤(1)得到的结构进行高温退火处理，使多孔硅材料层的多孔硅向迁移种子层迁移，在多孔硅材料层形成空腔，在迁移种子层形成自支撑硅材料层；
(3)在步骤(2)得到的自支撑硅材料层上依次沉积下电极、压电层、上电极，形成基于多孔硅的自支撑空气隙型体声波谐振器。


3.一种权利要求1所述的基于多孔硅的自支撑空气隙型体声波谐振器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在硅衬底上形成孔隙率大于60％的多孔硅材料层及迁移种子层，并在所述迁移种子层上沉积耐高温材料的下电极；
(2)将步骤(1)得到的结构进行高温退火处理，使多孔硅材料层的多孔硅向迁移种子层迁移，在多孔硅材料层形成空腔，在迁移种子层形成自支撑硅材料层；
(3)在步骤(2)得到的产品的下电极上依次沉积压电层、上电极，形成基于多孔硅的自支撑空气隙型体声波谐振器。


4.如权利要求2或3所述的基于多孔硅的自支撑空气隙型体声波谐振器的制备方法，其特征在于，所述高温退火处理条件为：在氢气或惰性气体环境中进行高温退火，退火温度800℃～1500℃，退火时间为10～40min。


5.如权利要求2或3所述的基于多孔硅的自支撑空气隙型体声波谐振器的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：董树荣，卢雷贺，骆季奎，金浩，轩伟鹏，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33