[发明专利]声表面波材料及其制作方法

说明书

本发明公开了一种声表面波材料及其制作方法，属于声表面波材料领域。该声表面波材料包括硅基底、在硅基底之上的硅基薄膜、以及在硅基薄膜之上的压电单晶薄膜；压电单晶薄膜为钽酸锂压电单晶薄膜或铌酸锂压电单晶薄膜；硅基薄膜的键合面或压电单晶薄膜的键合面或硅基底的键合面上制作有沟槽结构阵列；硅基薄膜的键合面、压电单晶薄膜的键合面、硅基底的键合面均为抛光面；解决了现有的多层键合压电材料体波影响声表面波，导致声表面滤波器高端抑制差的问题；达到了扩大多层键合压电材料的应用范围，保证声表面波滤波器的性能的效果。

技术领域

本发明实施例涉及声表面波材料领域，特别涉及一种声表面波材料及其制作方法。

背景技术

声表面波是在压电基片材料表面产生和传播，且振幅随深入基片材料的深度增加而迅速减少的弹性波。声表面波滤波器的基本结构是在具有压电特性的基片材料抛光面上制作两个声电换能器，工作原理为输入换能器将电信号变成声信号，声信号沿晶体表面传输，输出换能器再将接收到的声信号变为电信号输出。

压电材料中的铌酸锂和钽酸锂具有较大的耦合系数，常用于制作声表面滤波器，但铌酸锂和钽酸锂的温度系数交到，使得制成的声表面波滤波器在不同温度下频率便宜较大，声表面波的性能和应用受到影响。为了克服温度系数造成的影响，相关技术中采用温度系数较小的硅片和铌酸锂或钽酸锂键合，来抑制温度对铌酸锂或钽酸锂材料的影响。

然而，由硅片和表层压电材料键合形成的多层键合压电材料在实际使用中存在界面体波的干扰，滤波器高端抑制变差。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种声表面波材料及其制作方法。该技术方案如下：

第一方面，提供了一种声表面波材料，包括硅基底、在硅基底之上的硅基薄膜、以及在硅基薄膜之上的压电单晶薄膜；

压电单晶薄膜为钽酸锂压电单晶薄膜或铌酸锂压电单晶薄膜；

硅基薄膜的键合面或压电单晶薄膜的键合面或硅基底的键合面上制作有沟槽结构阵列；

硅基薄膜的键合面、压电单晶薄膜的键合面、硅基底的键合面均为抛光面。

可选的，沟槽结构阵列制作在硅基薄膜的键合面上；

硅基薄膜制作有沟槽结构阵列的一面与压电单晶薄膜键合，硅基薄膜生长在硅基底之上。

可选的，沟槽结构阵列制作在压电单晶薄膜的键合面上；

硅基薄膜在压电单晶薄膜制作有沟槽结构阵列的一面之下。

可选的，沟槽结构阵列制作在硅基底的键合面上；

硅基薄膜生长在硅基底制作有沟槽结构阵列的一面。

可选的，沟槽结构阵列中沟槽的开槽方向与压电单晶薄膜的键合面传输边的夹角为0°至90°之间的任意角度。

第二方面，提供了一种声表面波材料的制作方法，该方法包括：

制作光刻板，光刻板上设置有沟槽阵列图形，沟槽阵列图形包括若干个沟槽图形；

清洗压电单晶薄膜和硅基底；压电单晶薄膜为钽酸锂压电单晶薄膜或铌酸锂压电单晶薄膜；

利用光刻板，在压电单晶薄膜或硅基底上制作沟槽结构阵列；在压电单晶薄膜或硅基底上生长硅基薄膜；或，在硅基底上生长硅基薄膜；利用光刻板，在硅基薄膜上制作沟槽结构阵列；

键合生成声表面波材料；

其中，在声表面波材料中，压电单晶薄膜在硅基薄膜上方，硅基薄膜在硅基底上方。

可选的，当利用光刻板在硅基底上制作沟槽结构阵列时，在压电单晶薄膜或硅基底上生长硅基薄膜，包括：