[发明专利]一种微纳米柱柔性阵列薄膜体声波谐振子滤波器及其制备

权利要求书

1.一种微纳米柱柔性阵列薄膜体声波谐振子滤波器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）在衬底上制备微纳米柱压电层阵列和绝缘填充层，绝缘填充层位于微纳米柱与微纳米柱间间隙；

（2）在微纳米柱压电层一侧的绝缘填充层上刻蚀出通孔，一微纳米柱压电层对应一通孔，通孔中沉积电极材料；在微纳米柱压电层另一侧的绝缘填充层上以及微纳米柱压电层上沉积顶电极；每一谐振子包含一微纳米柱压电层、一通孔和顶电极，每一谐振子的顶电极与相邻的一谐振子的通孔通过电极材料连接；若干个谐振子分别组合成串联谐振臂和并联谐振臂，串联谐振臂中同一谐振子的微纳米柱压电层和通孔的相对位置与并联谐振臂相反；串联谐振臂中谐振子与相邻并联谐振臂中谐振子通过沉积电极材料连接；

（3）在顶电极、未被顶电极覆盖的绝缘填充层以及填充有电极材料的通孔上粘合一层热熔树脂，然后去掉衬底，然后在每一谐振子的微纳米柱压电层和通孔的下方制备底电极；

（4）将带有凹槽阵列的柔性支撑衬底与底电极粘合，底电极完全覆盖凹槽，剥离热熔树脂，得到柔性阵列薄膜体声波谐振子滤波器。

2.根据权利要求1所述微纳米柱柔性阵列薄膜体声波谐振子滤波器的制备方法，其特征在于：步骤（1）的具体步骤为：（a）在衬底上生长压电薄膜，在压电薄膜上形成微纳米柱阵列图形，然后刻蚀出微纳米柱压电层阵列；（b）在微纳米柱压电层阵列的间隙中沉积绝缘填充层；

或者步骤（1）的具体步骤为：（s）在衬底上沉积绝缘填充膜，然后在绝缘填充膜上形成微纳米柱阵列图形模板，按照模板刻蚀掉绝缘填充膜，所形成的凹槽图形为阵列图形，凹槽的底部为衬底，然后在凹槽中生长微纳米柱压电层，从而形成微纳米柱压电层阵列。

3.根据权利要求1所述微纳米柱柔性阵列薄膜体声波谐振子滤波器的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所述微纳米柱柔性阵列薄膜体声波谐振子滤波器的具体结构包括柔性支撑衬底和阵列微纳米柱滤波器，所述阵列微纳米柱滤波器由滤波器单元周期性重复形成；所述柔性支撑衬底包括柔性支撑基体和设置在柔性支撑基体一表面的若干个独立的凹槽；所述滤波器单元包括串联谐振臂和并联谐振臂，所述串联谐振臂和并联谐振臂分别包含若干个谐振子；所述谐振子包括底电极和微纳米柱压电层，所述底电极设置在柔性支撑衬底上，与柔性支撑基体表面的凹槽形成空气腔，所述微纳米柱压电层设置在底电极上，所述微纳米柱压电层的四周设有绝缘填充层，所述微纳米柱压电层和压电层一侧的绝缘填充层上设有顶电极，另一侧绝缘填充层设有通孔，通孔的下方为底电极，通孔中设有底电极材料，底电极通过通孔引出，底电极与相邻谐振子的顶电极连通；串联谐振臂中谐振子与并联谐振臂中谐振子连接，此处的谐振子为上下相邻的谐振子；

所述微纳米柱压电层完全覆盖凹槽；

所述串联谐振臂中同一谐振子的微纳米柱压电层和通孔的相对位置与并联谐振臂相反；

所述串联谐振臂中谐振子与并联谐振臂中谐振子连接是指一谐振子的微纳米柱压电层上的顶电极与另一谐振子的绝缘填充层上顶电极连接，此处的谐振子为上下相邻的谐振子且分别为串联谐振臂中谐振子与并联谐振臂中谐振子；

所述谐振子连接为并联谐振臂中谐振子的微纳米柱压电层上的顶电极与串联谐振臂中谐振子的绝缘填充层上顶电极连接。

4.根据权利要求3所述微纳米柱柔性阵列薄膜体声波谐振子滤波器的制备方法，其特征在于：所述串联谐振臂中各谐振子依次排列，并联谐振臂中各谐振子依次排列；串联谐振臂和并联谐振臂平行设置。

5.根据权利要求3所述微纳米柱柔性阵列薄膜体声波谐振子滤波器的制备方法，其特征在于：所述微纳米柱压电层为图形化的微纳米柱压电层，微纳米柱压电层的横截面为多边形。

6.根据权利要求3所述微纳米柱柔性阵列薄膜体声波谐振子滤波器的制备方法，其特征在于：串联谐振臂中谐振子数大于并联谐振臂中谐振子数；

所述柔性支撑衬底的材料为聚二甲基硅氧烷、有机玻璃、聚乙酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯、Cu高延展性材料；

所述底电极、顶电极及通孔中填充的电极材料为Al、Cu、Mo、Au、Ti电极材料；

所述绝缘填充层中绝缘材料为SiO₂、Si₃N₄绝缘材料；所述微纳米柱压电层的压电材料为AlN、ZnO、LiNbO₃、PZT压电材料。