一种体声波谐振器及其制备方法技术

本申请公开了一种体声波谐振器及其制备方法，涉及谐振器技术领域，本申请的体声波谐振器的制备方法，包括：提供衬底；在衬底的上表面采用磁控溅射工艺沉积压电薄膜；其中，磁控溅射工艺包括将待沉积压电薄膜的衬底放在磁控溅射系统的阳极上；获取溅射靶材并将溅射靶材放在磁控溅射系统的阴极上；向磁控溅射系统的真空腔体内通入稀有气体；对阳极、阴极施加驱动电压以使腔体内产生等离子体；控制驱动电压的幅值以改变等离子体沉积于衬底上的速率，通过改变速率获取不同应力的压电薄膜。本申请提供的体声波谐振器及其制备方法，能够通过调节压电层的应力值调节机电耦合系数，从而简化了工艺难度。了工艺难度。了工艺难度。

【技术实现步骤摘要】
一种体声波谐振器及其制备方法


[0001]本申请涉及谐振器
，具体而言，涉及一种体声波谐振器及其制备方法。

技术介绍

[0002]薄膜体声波谐振器的核心结构是由电极
‑
压电层
‑
电极构成的压电振荡堆结构，其工作原理是当施加交变的电信号于两端电极上时，由于材料的逆压电效应，会将电信号转化成机械信号，机械信号以声波的形式在薄膜内传播，当垂直方向的声波波长与厚度满足一定条件时，产生驻波，此时能量的损耗最小，最终通过压电效应将声信号转化成电信号进行选频的器件，通过压电效应将声信号转化为电信号的能量转化效率(机电耦合系数)决定着谐振器的有效机电耦合系数，谐振器的有效机电耦合似乎决定着所搭建滤波器的带宽，通常情况下对于某种固定的压电材料其机电耦合系数为定值，所制作的谐振器的有效机电耦合系数也是确定的，在实际应用过程中我们需要根据使用的频段来设计相应带宽的滤波器，这就需要我们设计的谐振器的有效机电耦合系数可以根据带宽的大小进行调节。
[0003]现有技术调节谐振器有效机电耦合系数的方法，主要是在谐振器上并联相应的电容结构进行调节，电容的大小可以通过设计几何尺寸进行调节，例如在压电层材料和底电极之间引入该电容，电容的大小主要通过调节压电材料和底电极的距离进行控制。再例如通过在谐振器顶部(上)压电材料和顶电极间设计该电容进行调节，在谐振器侧边(下)引入平行板电容器进行调节。但是，上述技术方案都需要增加额外的工艺制程，造成谐振器的制作过程更复杂，大大增加了工艺难度。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种体声波谐振器及其制备方法，能够通过调节压电层的应力值调节机电耦合系数，从而简化了工艺难度。
[0005]本申请的实施例一方面提供了一种体声波谐振器的制备方法，包括：提供衬底；在衬底的上表面采用磁控溅射工艺沉积压电薄膜；其中，磁控溅射工艺包括将待沉积压电薄膜的衬底放在磁控溅射系统的阳极上；获取溅射靶材并将溅射靶材放在磁控溅射系统的阴极上；向磁控溅射系统的真空腔体内通入稀有气体；对阳极、阴极施加驱动电压以使真空腔体内产生等离子体；控制驱动电压的幅值以改变等离子体沉积于衬底上的速率，通过改变速率获取不同应力的压电薄膜。
[0006]作为一种可实施的方式，稀有气体为Ar气体。
[0007]作为一种可实施的方式，对阳极、阴极施加驱动电压以使真空腔体内产生等离子体包括：对阳极、阴极施加驱动电压，阴极、阳极之间产生驱动电场；驱动电场电离Ar气体产生电子和Ar离子。
[0008]作为一种可实施的方式，控制驱动电压的幅值以改变等离子体沉积于衬底上的速率包括：Ar离子在驱动电场的作用下轰击溅射靶材；溅射靶材在电子和Ar离子的作用下脱离溅射靶材表面形成靶材原子；通过控制驱动电压的幅值控制Ar离子轰击溅射靶材的速
率。
[0009]作为一种可实施的方式，通过控制驱动电压的幅值控制Ar离子轰击溅射靶材的速率包括：通过增加驱动电压的幅值以增大Ar离子轰击溅射靶材的速率。
[0010]作为一种可实施的方式，通过控制驱动电压的幅值控制Ar离子轰击溅射靶材的速率包括：通过减小驱动电压的幅值以减小Ar离子轰击溅射靶材的速率。
[0011]作为一种可实施的方式，溅射靶材为铝。
[0012]作为一种可实施的方式，真空腔体的真空压强P<5*10
‑8Torr,真空腔体的温度在180
‑
220℃之间。
[0013]本申请的实施例另一方面提供了一种体声波谐振器，采用上述体声波谐振的制备方法制备而成。
[0014]作为一种可实施的方式，压电薄膜与衬底之间设有空气隙。
[0015]本申请实施例的有益效果包括：
[0016]本申请提供的体声波谐振器的制备方法，包括：提供衬底；在衬底的上表面采用磁控溅射工艺沉积压电薄膜；其中，磁控溅射工艺包括将待沉积压电薄膜的衬底放在磁控溅射系统的阳极上；获取溅射靶材并将溅射靶材放在磁控溅射系统的阴极上；向磁控溅射系统的真空腔体内通入稀有气体；对阳极、阴极施加驱动电压以使真空腔体内产生等离子体；控制驱动电压的幅值以改变等离子体沉积于衬底上的速率，通过改变速率获取不同应力的压电薄膜，可以通过控制驱动电压的幅值即可控制压电薄膜的应力值，根据应力值与机电耦合系数的关系，只需要在磁控溅射时控制驱动电压的幅值即可实现对机电耦合系数的调整。不需要增加其他部件，从而简化了调节机电耦合系数的制备工艺。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0018]图1为本申请实施例提供的一种体声波谐振器的制备方法的流程图；
[0019]图2为本申请实施例提供的一种磁控溅射系统的原理示意图。
[0020]图标：10
‑
磁控溅射系统；11
‑
真空腔体；12
‑
阴极；13
‑
阳极；21
‑
衬底；22
‑
溅射靶材；23
‑
靶材原子。
具体实施方式
[0021]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0022]因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范
围。
[0023]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0024]在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0025]谐振器的有效机电耦合似乎决定着所搭建滤波器的带宽，通常情况下对于某种固定的压电材料其机电耦合系数为定值，所制作的谐振器的有效机电耦合系数也是确定的，在实际应用过程中我们需要根据使用的频段来设计相应带宽的滤波器，这就需要我们设计的谐振器的有效机电耦合系数可以根据带宽的大小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种体声波谐振器的制备方法，其特征在于，包括：提供衬底；在所述衬底的上表面采用磁控溅射工艺沉积压电薄膜；其中，所述磁控溅射工艺包括:将待沉积压电薄膜的衬底放在磁控溅射系统的阳极上；获取溅射靶材并将所述溅射靶材放在磁控溅射系统的阴极上；向所述磁控溅射系统的真空腔体内通入稀有气体；对所述阳极、阴极施加驱动电压以使所述真空腔体内产生等离子体；控制所述驱动电压的幅值以改变所述等离子体沉积于衬底上的速率，改变所述速率获取不同应力的所述压电薄膜。2.根据权利要求1所述的体声波谐振器的制备方法，其特征在于，所述稀有气体为Ar气体。3.根据权利要求2所述的体声波谐振器的制备方法，其特征在于，对所述阳极、阴极施加驱动电压以使所述真空腔体内产生离子体包括：对所述阳极、阴极施加驱动电压，所述阴极、阳极之间产生驱动电场；所述驱动电场电离所述Ar气体产生电子和Ar离子。4.根据权利要求3所述的体声波谐振器的制备方法，其特征在于，控制所述驱动电压的幅值以改变所述等离子体沉积于所述衬底上的速率包括：所述Ar离子在驱动电场的作用下轰击溅射靶材；所述溅射靶材在所述电子和Ar离子的作用下脱离所述溅射靶材...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲远航，孙成亮，孙博文，刘炎，
申请(专利权)人：苏州敏声新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：