[发明专利]单片式混合集成声波谐振器阵列及其制备方法

权利要求书

1.一种单片式混合集成声波谐振器阵列，其特征在于，包括：

支撑衬底；

位于所述支撑衬底上表面的压电层；所述压电层包括多个厚度不相同的区域；所述压电层与所述支撑衬底接触的一面平整；所述压电层的声阻抗小于所述支撑衬底的声阻抗；

位于所述压电层上表面的叉指电极阵列；所述叉指电极阵列中几何特征相同的多个第一叉指电极与所述多个厚度不相同的区域一一对应；所述叉指电极阵列中几何特征不同的多个第二叉指电极在所述压电层上的对应区域的厚度相同；且所述几何特征不同的多个第二叉指电极对应的多个目标声波模式不同；

所述压电层中激发的目标声波模式包括剪切波模式和对称型兰姆波模式；

所述剪切波模式对应的叉指电极的传播方向与所述声波谐振器阵列的Y轴之间的夹角小于等于20度；

所述对称型兰姆波模式对应的叉指电极的传播方向与所述声波谐振器阵列的Y轴之间的夹角小于等于60度。

2.根据权利要求1所述的单片式混合集成声波谐振器阵列，其特征在于，所述多个第一叉指电极的周期均相同。

3.根据权利要求1所述的单片式混合集成声波谐振器阵列，其特征在于，所述叉指电极阵列中几何特征相同的多个第三叉指电极在所述压电层上的对应区域的厚度相同；所述多个第三叉指电极中至少两个第三叉指电极的周期不同。

4.根据权利要求1所述的单片式混合集成声波谐振器阵列，其特征在于，所述多个第一叉指电极中每个第一叉指电极的周期互不相同。

5.根据权利要求1所述的单片式混合集成声波谐振器阵列，其特征在于，所述多个厚度不相同的区域中每个区域的厚度与对应的目标声波波长的比值大于等于0.05且小于等于0.5。

6.根据权利要求1所述的单片式混合集成声波谐振器阵列，其特征在于，所述支撑衬底是单层结构；

或；

所述支撑衬底是多层结构；所述多层结构包括衬底层和至少一层材料层。

7.根据权利要求1所述的单片式混合集成声波谐振器阵列，其特征在于，所述支撑衬底的材料包括硅、氧化硅、碳化硅、蓝宝石、金刚石、砷化镓、石英、铌酸锂、钽酸锂、氮化铝、氮化镓、氧化镓和氧化锌中的任一种。

8.根据权利要求6所述的单片式混合集成声波谐振器阵列，其特征在于，所述材料层的材料包括硅、氧化硅、碳化硅、蓝宝石、金刚石、砷化镓、石英、铌酸锂、钽酸锂、氮化铝、氮化镓、氧化镓、氧化锌、苯并环丁烯、聚酰亚胺、聚二甲基硅氧烷和聚苯乙烯中的任一种。

9.根据权利要求1所述的单片式混合集成声波谐振器阵列，其特征在于，所述压电层的材料包括铌酸锂、铌酸钾、钽酸锂、氮化铝、石英和氧化锌中的任一种。

10.根据权利要求1所述的单片式混合集成声波谐振器阵列，其特征在于，所述多个目标声波模式包括瑞利波模式、剪切波模式、对称兰姆波模式和反对称兰姆波模式中的至少两种。

11.根据权利要求1所述的单片式混合集成声波谐振器阵列，其特征在于，所述压电层是X切铌酸锂薄膜。

12.根据权利要求1所述的单片式混合集成声波谐振器阵列，其特征在于，还包括底电极；

所述底电极位于所述支撑衬底与所述压电层之间。

13.根据权利要求1所述的单片式混合集成声波谐振器阵列，其特征在于，所述支撑衬底具有空腔结构，所述空腔结构用于使所述压电层处于悬空状态。