[实用新型]一种氮化镓基声表面波器件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种氮化镓基声表面波器件（surface acoustic wave device），尤其是涉及一种SiC基片厚膜氮化镓基声表面波器件。

背景技术

声表面波技术在信号处理技术中占有重要地位，其具有小型、可靠性高、一致性好、多功能以及设计灵活等优点，因此广泛应用于雷达、通信、空中交通管制、电子战f微波中继、声纳以及电视等系统中。但是，无论是从声表面波技术自身的发展，还是从声表面波器件的应用要求来看，声表面波技术都需要向高频、高性能的方向发展。若要提高声表面波器件的中心频率，有以下两种途径：一是器件材料的声表面波传播速度更大，即选用高声速材料；二是器件的叉指指条更细。而后一种途径会受到半导体工艺技术的限制，因此，若想获得高的中心频率的声表面波器件必须寻找具有高声表面波速度的新型材料。

随着半导体技术的不断发展和材料工艺技术不断成熟，氮化镓材料开始引起人们的广泛关注。氮化镓材料在自然界中是不存在的，它只存在于最先进的实验室中，被称为第三代半导体材料，目前广泛的应用于第三代通信系统，是国际上广泛关注的新型宽禁带化合物半导体材料，具有较宽的禁带宽度、高击穿电场、高电子饱和漂移速率、高频率、高功率、耐高温及强压电性能等优良特性，并且还是良好的发光材料。氮化镓材料广泛应用于电声学、光学、数据存储及医学应用中，它已经并将继续改变着我们的生活。目前，GaN材料成为全球半导体研究的前沿热点和各国竞相占领的战略技术制高点。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种氮化镓基声表面波器件。

为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种氮化镓基声表面波器件，由下至上依次为SiC基片、氮化铝成核层、氮化镓材料层、氮化铝层以及氮化镓铝层；氮化镓铝层上设有声表面波叉指换能器，声表面波叉指换能器包括输入换能器、输出换能器及外围的吸声材料区。

本实用新型中，输入换能器和输出换能器各自包括一组金属电极汇流条、叉指条以及反射阵的组合。

本实用新型中，SiC基片为直径2英寸的圆形晶片，厚度为330～360um。

本实用新型中，氮化镓材料层厚度为2～4um。

本实用新型中，氮化铝层厚度大于等于1nm。

本实用新型中，氮化镓铝层厚度大于等于20nm。

本实用新型中，氮化镓材料是优良的压电材料，具有较大的机电耦合常数k²，利于声表面波技术的应用。并且氮化镓材料具有高的声表面波速度，据报道SiC上氮化镓材料的声表面波速度可达7000m/s以上，本实用新型采用的SiC上氮化镓材料的声表面波速度实际测得值为8042m/s。氮化镓材料具有高的声表面波速度及高的机电耦合系数，有利于获得高频率、高性能的声表面波器件。

有益效果：

1、本实用新型中SiC/氮化镓材料结构中，氮化镓结构为厚膜，使得声表面波能量能集中于声表面波器件氮化镓层中，有益于提供声表面波器件效率；

2、氮化镓材料与SiC基片在热膨胀系数、晶格常熟等方面失配较小，易获得高品质氮化镓材料层。

3、氮化镓材料具有高机电耦合系数，在声电应用中，具有高的声电转换效率，提高声表面波器件声速；

4、氮化镓材料具有高的声表面波速度，有利于声表面波器件的高频应用；

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1为本实用新型各层结构示意图。

图2为本实用新型俯视图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型公开了一种氮化镓基声表面波器件，由下至上依次为SiC基片、氮化铝成核层、氮化镓材料层、氮化铝层以及氮化镓铝层；氮化镓铝层上设有声表面波叉指换能器，声表面波叉指换能器包括输入换能器、输出换能器及外围的吸声材料区。输入换能器和输出换能器各自包括一组金属电极汇流条、叉指条以及反射阵的组合。SiC基片为直径2英寸的圆形晶片，厚度为330～360um。

实施例