一种具有薄双层结构的高性能声表面波器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有薄双层结构的高性能声表面波器件及其制备方法。本发明专利技术器件的结构包括压电单晶基片、叉指换能器、高声速层和二氧化硅层；压电单晶基片上设置叉指换能器和高声速层；当高声速层厚度小于等于叉指换能器的厚度时，高声速层设置于叉指换能器的相邻叉指间隙；当高声速层厚度大于叉指换能器的厚度时，高声速层设置于叉指换能器的相邻叉指间隙或同时设置于叉指换能器上及其相邻叉指间隙处；二氧化硅层设置于高声速层和/或叉指换能器的上方。本发将高声速层覆盖在传统压电单晶基片上方提高了器件频率；高声速层上方设置二氧化硅层抑制声表面波的向下耗散；二氧化硅层的加入也起到了增加器件温度稳定性的作用；其结构简单，造价低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种具有薄双层结构的高性能声表面波器件及其制备方法
本专利技术涉及一种具有薄双层结构的高性能声表面波器件及其制备方法，属于电子信息领域。
技术介绍
目前，5G技术蓬勃发展。5G时代是高频和多频多模的时代，这给以滤波器为代表的射频器件带来了巨大的挑战。传统的声表面波器件价格低廉、性能可靠、体积小，但工作频率较低。为了满足更高的要求，不得不采用更复杂的技术或体积较大的器件，使得目前射频芯片的价格上升、体积增大。对于可适用于5G频段的滤波器、高性能滤波器，正迫切需要一种更加新型高效廉价的技术来满足市场的需求。同时，随着物联网、医疗医药等方面的发展，各类传感器的应用范围越来越广，人们对传感精度的需求也越来越高。作为一种重要的传感器门类，声表面波传感器的性能提升会带来传感器领域的巨大进步。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有薄双层结构的高性能声表面波器件及其制备方法。本专利技术提供的一种具有薄双层结构的高性能声表面波器件，所述器件的结构包括压电单晶基片、叉指换能器、高声速层和二氧化硅层；<br>所述压电单晶基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有薄双层结构的高性能声表面波器件，其特征在于：所述器件的结构包括压电单晶基片、叉指换能器、高声速层和二氧化硅层；/n所述压电单晶基片上设置所述叉指换能器和所述高声速层；/n当所述高声速层厚度小于等于所述叉指换能器的厚度时，所述高声速层设置于所述叉指换能器的相邻叉指间隙；当所述高声速层厚度大于所述叉指换能器的厚度时，所述高声速层设置于所述叉指换能器的相邻叉指间隙或同时设置于所述叉指换能器上及其相邻叉指间隙处；/n所述二氧化硅层设置于所述高声速层和/或所述叉指换能器的上方。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有薄双层结构的高性能声表面波器件，其特征在于：所述器件的结构包括压电单晶基片、叉指换能器、高声速层和二氧化硅层；
所述压电单晶基片上设置所述叉指换能器和所述高声速层；
当所述高声速层厚度小于等于所述叉指换能器的厚度时，所述高声速层设置于所述叉指换能器的相邻叉指间隙；当所述高声速层厚度大于所述叉指换能器的厚度时，所述高声速层设置于所述叉指换能器的相邻叉指间隙或同时设置于所述叉指换能器上及其相邻叉指间隙处；
所述二氧化硅层设置于所述高声速层和/或所述叉指换能器的上方。


2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于：所述二氧化硅层在所述高声速层和/或所述叉指换能器上方的设置为如下任意一种：
1)当所述高声速层和所述二氧化硅层的总厚度小于等于所述叉指换能器的厚度时，所述高声速层和所述二氧化硅层均设置于所述相邻叉指间隙，记为情况1；
2)当所述高声速层的厚度小于等于所述叉指换能器的厚度，且所述高声速层和所述二氧化硅层的总厚度大于所述叉指换能器的厚度时，所述二氧化硅层同时覆盖所述高声速层及所述叉指换能器，记为情况2；
3)当所述高声速层的厚度小于等于所述叉指换能器的厚度，且所述高声速层和所述二氧化硅层的总厚度大于所述叉指换能器的厚度时，所述二氧化硅层仅覆盖所述高声速层，记为情况3；
4)当所述高声速层的厚度大于所述叉指换能器的厚度，且所述高声速层同时设置于所述叉指换能器上及其相邻叉指间隙处时，所述二氧化硅层同时设置于所述叉指换能器和所述相邻叉指间隙上方，记为情况4；
5)当所述高声速层的厚度大于所述叉指换能器的厚度，且所述高声速层仅设置于叉指换能器的相邻叉指间隙时，所述二氧化硅层仅覆盖所述高声速层上，记为情况5。


3.根据权利要求1或2所述的器件，其特征在于：所述压电单晶基片的材质为钽酸锂或铌酸锂并且切向任意。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的器件，其特征在于：所述叉指换能器的线宽为100nm～1μm，所述叉指换能器的相邻叉指间距为100nm～1μm。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的器件，其特征在于：所述叉指换能器包含金属打底层和金属主体层，所述金属主体层设置在所述金属打底层上；所述叉指换能器的厚度为所述金属打底层厚度和所述金属主体层厚度的总和。


6.根据权利要求5所述的器件，其特征在于：所述金属打底层采用的金属材料包括Ti、Ni、Cr中的至少一种，所述金属打底层的厚度为1nm～20nm；
所述金属主体层采用的金属材料包括Al、Cu、Pt、Ag中的至少一种；所述金属主体层的厚度为30nm～500nm；
所述叉指换能器的厚度为31nm～520nm。


7.根据权利要求1-5中任一项所述的器件，其特征在于：所述高声速层的厚度为5nm～800nm；
所述二氧化硅层的厚度为5nm～800nm。


8.一种权利要求1-7中任一项所述具有薄双层结构的高性能声表面波器件的制备方法，当所述二氧化硅层在所述高声速层和/或所述叉指换能器上方的设置为权利要求2中所述的情况1、3或5时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘峰，沈君尧，曾飞，傅肃磊，苏荣宣，徐惠平，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11