[发明专利]一种高频高性能声表面波器件及其制备方法

权利要求书

1.一种声表面波器件，包括依次叠加的碳化硅单晶衬底、压电薄膜和叉指电极；

所述压电薄膜为钽酸锂单晶薄膜或铌酸锂单晶薄膜。

2.根据权利要求1所述的声表面波器件，其特征在于：所述碳化硅单晶衬底为4H-SiC单晶基片、6H-SiC单晶基片、3C-SiC单晶基片或3C-SiC外延单晶基片。

3.根据权利要求1或2所述的声表面波器件，其特征在于：所述碳化硅单晶衬底的厚度为250～1000μm。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的声表面波器件，其特征在于：所述钽酸锂单晶薄膜和所述铌酸锂单晶薄膜的厚度均为0.2～5μm。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的声表面波器件，其特征在于：所述叉指电极由底电极和顶电极组成；

所述底电极的材质为Ti、Ni、Zr和Cr中至少一种；

所述底电极的厚度为1～20nm；

所述顶电极的材质为Al、Cu、Pt、Ta、W和Mo中至少一种或任两种组成的合金；

所述顶电极的厚度为100～200nm；

所述叉指电极的叉指宽度为100nm～5μm，周期为400nm～20μm。

6.权利要求1-5中任一项所述声表面波器件的制备方法，包括如下步骤：

利用直接键合法，将钽酸锂基片或铌酸锂基片与所述碳化硅单晶衬底键合；将所述钽酸锂基片或所述铌酸锂基片的厚度打磨至0.2～5μm即得到所述压电薄膜；在所述压电薄膜上经光刻后沉积所述叉指电极即得到所述声表面波器件。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述键合步骤之前，所述方法还包括对所述碳化硅单晶衬底、所述钽酸锂基片和所述铌酸锂基片进行清洗的步骤；

所述清洗的步骤如下：首先采用丙酮、乙醇和去离子水各超声清洗4～8分钟，然后氮气吹干。

8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于：所述打磨包括如下步骤：

首先采用晶片研磨方式将所述钽酸锂基片或所述铌酸锂基片减薄至大于所述压电薄膜的目标厚度；然后采用化学机械抛光的方式至所述压电薄膜的目标厚度；

所述压电薄膜的表面粗糙度小于1nm。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的制备方法，其特征在于：采用电子束蒸镀的方式在所述压电薄膜上依次沉积所述底电极和所述顶电极。