[发明专利]一种多层膜结构的声表面波器件及其制备方法

权利要求书

1.一种多层膜结构的声表面波器件，其特征在于：由CVD金刚石薄膜、a轴择优取向的氮化铝（a-AlN）薄膜、c轴择优取向的氮化硼（c-BN）薄膜和叉指换能器（IDT）依次叠加组成金刚石-复合膜结构，所述CVD金刚石薄膜的厚度为20-25um，a-AlN薄膜厚度为300-500nm，c-BN薄膜的厚度为300-500nm，IDT为厚度100nm的Al膜且粗糙度小于5nm。

2.一种如权利要求1所述多层膜结构的声表面波器件的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）CVD金刚石薄膜表面进行等离子体处理，形成以等离子体清洗的CVD金刚石薄膜表面；

2）在真空射频磁控溅射室里，以Al作为靶材，在上述以等离子体清洗的CVD金刚石薄膜表面进行真空射频磁控溅射，沉积一层a-AlN薄膜；

3）在真空射频磁控溅射室里，以六方氮化硼靶作为靶材，在上述a-AlN薄膜表面进行真空射频磁控溅射，沉积一层c-BN薄膜；

4）采用电子束蒸发的方法在c-BN薄膜表面制备叉指换能器IDT。

3.根据权利要求2所述多层膜结构的声表面波器件的制备方法，其特征在于：所述CVD金刚石薄膜表面进行等离子体处理具体方法为：在MOCVD沉积系统中，CVD金刚石薄膜表面在氮气和氩气的混合气体氛围中进行等离子体处理，所述氮氩体积流量比为2：10，灯丝电压为80-100V，加速电压为80-100V，温度为400-500℃，处理时间为15-30min。

4.根据权利要求2所述多层膜结构的声表面波器件的制备方法，其特征在于：所述在以等离子体清洗的金刚石薄膜表面生长a-AlN薄膜的射频磁控工艺条件为：真空度为4×10^-5Pa，溅射功率为100-150W，Al靶材纯度为99.999%，并对靶材进行10min的预溅射，氮气和氩气的纯度均为99.999%，氮氩体积流量比为7：14，靶基距8-9cm，衬底温度为200-400℃，工作气压1.2-1.4Pa，生长时间为2h，然后关闭氩气，保持温度不变并继续通入氮气进行退火，退火时间为30min，即可形成良好的a-AlN薄膜。

5.根据权利要求2所述多层膜结构的声表面波器件的制备方法，其特征在于：所述在a-AlN薄膜表面制备c-BN薄膜的射频磁控工艺条件为：真空度为4×10^-5Pa，靶材采用h-BN靶，并对靶材进行10min的预溅射，氮气和氩气的纯度均为99.999%，衬底偏压为负250-负150V，衬底温度为400-600℃，氮氩体积流量比为4：20，靶基距为6-7cm，射频功率为200-400W，工作气压为0.7-0.9Pa，生长时间为2h，然后关闭氩气，保持温度不变并继续通入氮气进行退火，退火时间为30min，即可形成良好的c-BN薄膜。

6.根据权利要求2所述多层膜结构的声表面波器件的制备方法，其特征在于：所述在c-BN薄膜表面制备叉指换能器IDT的方法：采用电子束蒸发的方法在c-BN薄膜表面沉积一层厚度为100nm的Al膜，粗糙度小于5nm，然后用光刻法制成指宽为1.8um的等值叉指，叉指对数为30对。