[发明专利]兰姆波谐振器及其制备方法

权利要求书

1.一种兰姆波谐振器，包括自下而上的衬底、底电极层、单晶氮化物薄膜层及叉指电极，其中：

在所述底电极层与单晶氮化物薄膜层之间还具有AlN成核层；

所述衬底在正对所述底电极层的区域具有一凹槽，以使部分/全部的所述底电极层处于悬空状态；

所述叉指电极位于所述底电极层的正上方，

其中，所述单晶氮化物薄膜层是采用金属有机化合物化学气相沉积技术、氢化物气相外延技术或原子层沉积技术制备的。

2.根据权利要求1所述的兰姆波谐振器，其中：

所述底电极层覆盖于所述衬底上表面的部分区域；

所述AlN成核层覆盖于所述底电极层的上表面、侧面，以及衬底上表面除底电极层覆盖区域外的其他区域；

所述单晶氮化物薄膜层形成于所述AlN成核层的上表面，且该单晶氮化物薄膜层的上表面与水平面平行。

3.根据权利要求1所述的兰姆波谐振器，其中：

所述凹槽的深度小于或等于所述衬底的厚度；

所述叉指电极两个最外侧面之间的距离小于或等于所述底电极层的宽度。

4.根据权利要求1所述的兰姆波谐振器，其中：

所述AlN成核层的厚度为1~500nm；和/或

所述单晶氮化物薄膜层的厚度为10nm~2μm；和/或

所述单晶氮化物薄膜层的材质包括GaN、AlN或Al_xGa_1-xN，其中，0x1。

5.根据权利要求1所述的兰姆波谐振器，其中：

所述衬底的材质包括硅、砷化镓或玻璃；

所述底电极层和叉指电极的材质为金属材料，包括铜、金、铁、铝、钛、铬和钼的任意组合。

6.一种兰姆波谐振器的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、在衬底上刻蚀形成一凹槽，并在该凹槽中填充SiO₂，以与衬底上表面平齐；

步骤2、在步骤1得到的器件上表面的部分区域制备底电极层；并射频磁控溅射AlN成核层于底电极层的上表面、侧面及器件上表面的其他区域；

步骤3、采用金属有机化合物化学气相沉积技术、氢化物气相外延技术或原子层沉积技术在所述AlN成核层的上表面制备单晶氮化物薄膜层，该单晶氮化物薄膜层的上表面与水平面平行；

步骤4、在所述单晶氮化物薄膜层的上表面、正对所述底电极层的位置制备叉指电极；

步骤5、腐蚀去除所述凹槽中的SiO₂，以使部分/全部的底电极层悬空，完成所述兰姆波谐振器的制备。

7.一种兰姆波谐振器的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、在衬底上表面的部分区域制备底电极层，并射频磁控溅射AlN成核层于底电极层的上表面、侧面及器件上表面的其他区域；

步骤2、采用金属有机化合物化学气相沉积技术、氢化物气相外延技术或原子层沉积技术在所述AlN成核层的上表面制备单晶氮化物薄膜层，该单晶氮化物薄膜层的上表面与水平面平行；

步骤3、在所述单晶氮化物薄膜层的上表面、正对所述底电极层的位置制备叉指电极；

步骤4、自所述衬底的下表面刻蚀所述衬底，形成贯穿所述衬底厚度方向的凹槽，以使部分/全部的所述底电极层悬空，完成所述兰姆波谐振器的制备。

8.根据权利要求6至7中任一项所述的兰姆波谐振器的制备方法，其中：

射频磁控溅射AlN成核层时的温度为25℃~700℃；

所述AlN成核层的厚度为1~500nm。

9.根据权利要求6至7中任一项所述的兰姆波谐振器的制备方法，其中：

所述单晶氮化物薄膜层的厚度为10nm~2μm；

所述单晶氮化物薄膜层的材质包括GaN、AlN或Al_xGa_1-xN，其中，0x1。

10.根据权利要求6至7中任一项所述的兰姆波谐振器的制备方法，其中：

所述叉指电极两个最外侧面之间的距离小于或等于所述底电极层的宽度；和/或

所述衬底的材质包括硅、砷化镓或玻璃；

所述底电极层和叉指电极的材质为金属材料，包括铜、金、铁、铝、钛、铬和钼的任意组合。