[发明专利]一种窄支撑架高品质因数的压电谐振器

权利要求书

1.一种窄支撑架高品质因数的压电谐振器，其特征在于：包括衬底(1)、支持层(5)、底层电极(8)、空气隙(4)、上层电极(10)以及压电层(9)，所述衬底(1)的表面开有凹槽且所述衬底(1)的表面固定有所述支持层(5)，所述支持层(5)与所述凹槽之间形成所述空气隙(4)且所述空气隙(4)内填充有空气，所述支持层(5)的表面固定有所述底层电极(8)，所述底层电极(8)的表面固定有所述压电层(9)，所述压电层(9)的表面固定有所述上层电极(10)，所述支持层(5)的下方设有多个高阻抗材料层(6)以及低阻抗材料层(7)，所述高阻抗材料层(6)以及低阻抗材料层(7)间隔设置且所述高阻抗材料层(6)以及低阻抗材料层(7)的层数相同，所述高阻抗材料层(6)固定在所述衬底(1)上，所述低阻抗材料层(7)的上表面固定有所述支持层(5)。

2.根据权利要求1所述的一种窄支撑架高品质因数的压电谐振器，其特征在于：所述压电层(9)为AIN压电薄膜，所述衬底(1)为二氧化硅材料，所述底层电极(8)和上层电极(10)所用的材料为Au、Mo、W、Pt中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种窄支撑架高品质因数的压电谐振器，其特征在于：所述空气隙(4)使所述的支持层(5)的下表面与空气直接接触，并将声波能量限制在工作区内。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种窄支撑架高品质因数的压电谐振器的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)：采用标准RCA工艺清洗双面抛光的Si片，Si片为衬底材料，然后在间隔粘贴有所述高阻抗材料层(6)以及低阻抗材料层(7)，然后在Si片两面都用PECVD方法沉积一层100nm/100nm厚的SiN₄/SiO₂薄膜；

(2)：然后用直流磁控溅射方法沉积100nm/10nm的Pt/Ti作为底层电极(8)，并用光刻、剥离工艺形成底电极图形；

(3)：去胶后，采用射频磁控反应溅射，以优化的溅射条件制备AlN压电薄膜，AlN压电薄膜作为压电层(9)，厚度约为1.8μm，之后以稀释的四甲基氢氧化铵溶液作为刻蚀液刻蚀出压电层图形；

(4)：然后再采用直流磁控溅射方法沉积300nm的Au上电极，Au上电极作为上层电极(10)；

(5)：最后在衬底(1)的背部光刻并用反应离子刻蚀工艺刻蚀SiN₄/SiO₂薄膜，形成待刻蚀空腔窗口，空腔窗口为空气隙(4)；再以KOH溶液和异丙醇溶液的混合溶液为刻蚀液，刻蚀窗口下的Si片衬底，得到背部空腔，背部空腔为空气隙(4)。

5.根据权利要求4所述的一种窄支撑架高品质因数的压电谐振器的制备方法，其特征在于：在步骤(5)中，在所述空气隙(4)内填入空气，所述衬底(1)的下表面涂覆有一导电银胶浆(3)，所述导电银胶浆(3)的表面粘贴有石英玻璃片(2)，二者粘合后，将其处于恒温20℃的环境中进行固化。

6.根据权利要求5所述的一种窄支撑架高品质因数的压电谐振器的制备方法，其特征在于：所述导电银胶浆(3)的厚度为40-60μm。