[发明专利]一种可提升功率容量的体声波谐振器及其制备方法

权利要求书

1.一种可提升功率容量的体声波谐振器，其特征在于：按照从下向上的顺序依次包括衬底、第一金刚石薄膜层、压电层和第二金刚石薄膜层；所述第一金刚石薄膜层内形成有第一空腔；所述第一金刚石薄膜层上表面且位于所述压电层内设置有底电极，所述底电极部分暴露于所述第一空腔中；所述第二金刚石薄膜层内形成有第二空腔，所述第二空腔内且位于所述压电层上表面设置有顶电极；所述顶电极和所述底电极之间形成有第一通孔，所述第一通孔穿透所述顶电极和所述底电极，贯通所述第一空腔与所述第二空腔；所述第二金刚石薄膜层内还设有第二通孔，所述第二通孔贯通所述第二空腔与外部。

2.根据权利要求1所述的一种可提升功率容量的体声波谐振器，其特征在于：所述第一金刚石薄膜层厚度在10～30μm。

3.根据权利要求1所述的一种可提升功率容量的体声波谐振器，其特征在于：所述第二金刚石薄膜层厚度在50～150μm。

4.根据权利要求1所述的一种可提升功率容量的体声波谐振器，其特征在于：所述第一空腔和所述第二空腔的深度在3～5μm。

5.根据权利要求1所述的一种可提升功率容量的体声波谐振器，其特征在于：所述第一通孔的数量为2个。

6.根据权利要求1所述的一种可提升功率容量的体声波谐振器，其特征在于：所述第二通孔的数量为2个。

7.根据权利要求1所述的一种可提升功率容量的体声波谐振器，其特征在于：所述压电层材料为AlN或者铌酸锂。

8.权利要求1～7任意一项所述的一种可提升功率容量的体声波谐振器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)取一衬底，在衬底表面沉积一层金刚石薄膜形成第一金刚石薄膜层；

(2)在第一金刚石薄膜层上制备空腔，并在空腔内沉积第一磷硅玻璃，并对第一磷硅玻璃表面进行抛光处理使之与第一金刚石薄膜层表面齐平；

(3)在第一金刚石薄膜层上方沉积底电极，并进行图形化处理；底电极与第一磷硅玻璃表面完全接触；

(4)在底电极表面沉积压电层，并使压电层完全包覆底电极；

(5)在压电层上制备顶电极；

(6)在顶电极表面沉积第二磷硅玻璃，并对第二磷硅玻璃进行图形化处理，使第二磷硅玻璃完全包覆顶电极；

(7)在第二磷硅玻璃表面制备第二金刚石薄膜层，并使第二金刚石薄膜层完全包覆第二磷硅玻璃；

(8)在第二金刚石薄膜层上制备第二通孔，在顶电极和底电极之间制备第一通孔；

(9)将步骤(8)获得的器件通过腐蚀液浸泡去掉第一磷硅玻璃和第二磷硅玻璃。

9.根据权利要求8所述的一种可提升功率容量的体声波谐振器的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)抛光处理后第一磷硅玻璃粗糙度要小于0.5nm。

10.根据权利要求8所述的一种可提升功率容量的体声波谐振器的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)在底电极表面沉积压电层是利用射频磁控溅射法，以三甲基铝和NH₃为反应气，流量分别为50sccm和3slm，载气为Ar，流量为1slm，控制体系温度为930～960℃，压力为38～42Torr。