[发明专利]一种双层POI结构声表面波谐振器及制造方法

权利要求书

1.一种双层POI结构的声表面波谐振器，包括：

衬底；

位于所述衬底之上的底部POI结构，所述底部POI结构进一步包括：

位于所述衬底之上的底部高声速层；

位于所述底部高声速层之上的底部氧化层；及

位于所述底部氧化层上的压电薄膜；

位于所述压电薄膜之上的电极；以及

位于所述电极之上的顶部POI结构，所述顶部POI结构进一步包括：

覆盖在所述电极之上的顶部氧化层；及

在所述顶部氧化层之上的顶部高声速层。

2.如权利要求1所述的声表面波谐振器，其特征在于：

所述衬底的材料为Si；

所述底部高声速层的材料选自SiC、SiON、金刚石、AlN；

所述顶部高声速层的材料选自SiC、SiN、金刚石、AlN；

所述底部氧化层和所述顶部氧化层的材料均为SiO₂或SiFO；

所述压电薄膜的材料为YX切向的单晶LiTaO₃；

所述电极为IDT电极，由Ti、Al、Cu、Au、Pt、Ag、Pd、Ni金属或合金或者这些金属或合金的层叠体构成。

3.如权利要求1所述的声表面波谐振器，其特征在于：

所述衬底厚度为350-500μm；

所述底部高声速层厚度为0.4λ；

所述底部氧化层厚度为0.3λ；

所述压电薄膜厚度为0.3λ；

所述电极厚度为70－80nm；

所述顶部氧化层厚度为0.2λ；

所述顶部高声速层厚度为0.4λ；

其中，λ是电极指激发的声波波长，λ＝1μm。

4.如权利要求2所述的声表面波谐振器，其特征在于：

所述压电薄膜的材料为单晶30°YX LiTaO₃、36°YX LiTaO₃－42°YX LiTaO₃。

5.如权利要求2所述的声表面波谐振器，其特征在于：

所述电极层叠体为第一层为Ti，第二层为Pt，第三层为Au，Ti厚度比Au的厚度厚。

6.如权利要求1所述的声表面波谐振器，其特征在于：所述电极的占空比为0.5，所述电极对数为100对。

7.一种双层POI结构的声表面波谐振器的制造方法，包括以下步骤：

形成LiTaO₃压电薄膜；

提供衬底，并在所述衬底上沉积底部高声速层；

在所述底部高声速层上沉积底部氧化层；

将所述压电薄膜的一面和所述底部氧化层进行低温键合；

在所述压电薄膜的另一面沉积电极；

在所述电极上沉积顶部氧化层；以及

在所述顶部氧化层上沉积顶部高声速层。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：

所述衬底厚度为350-500μm；

所述底部高声速层厚度为0.4λ；

所述底部氧化层厚度为0.3λ；

所述压电薄膜厚度为0.3λ；

所述电极厚度为70－80nm；

所述顶部氧化层厚度为0.2λ；

所述顶部高声速层厚度为0.4λ；

其中，λ是电极指激发的声波波长，λ＝1μm。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述压电薄膜的材料为单晶30°YX LiTaO₃、36°YX LiTaO₃－42°YX LiTaO₃，所述压电薄膜采用smart cut方法获得。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电极为IDT电极，由Ti、Al、Cu、Au、Pt、Ag、Pd、Ni金属或合金或者这些金属或合金的层叠体构成，所述电极的占空比为0.5，所述电极对数为100对。