[发明专利]一种用于制作体声波器件的压电薄膜体及其制备方法

说明书

本申请公开一种用于制作体声波器件的压电薄膜体及其制备方法，用于制作体声波器件的压电薄膜体包括依次叠加的薄膜体衬底、第一强化层、压电薄膜层和第二强化层；其中，所述第一强化层和所述第二强化层的杨氏模量大于所述压电薄膜层的杨氏模量。可以解决压电薄膜与金属电极直接接触以及在背面刻蚀过程中易过刻和在制备器件的过程中易碎裂等问题；同时制备方法，可以解决现有压电薄膜成膜方法容易产生晶格失配、热失配以及界面缺陷的问题。

技术领域

本申请涉及压电薄膜技术领域，具体的涉及一种用于制作体声波器件的压电薄膜体及其制备方法。

背景技术

随着压电薄膜技术的发展，压电薄膜越来越多的应用在制作体声波器件上。目前，压电薄膜体的膜层结构通常为氧化物-压电薄膜层，采用压电薄膜体制作的体声波器件的膜层结构通常为金属-压电薄膜体-金属。

然而，在制作的体声波器件中，压电薄膜层与金属直接接触，容易出现高次谐波，导致体声波器件的带外抑制效果较差。在利用压电薄膜体制作体声波器件时，需要将背面的衬底刻蚀掉，由于刻蚀精度难以控制，容易发生过刻；以及由于压电薄膜层应力强度较低，在制备器件的过程中容易发生碎裂，大大降低了体声波器件的成品率。另外，现有压电薄膜的成膜方法通常采用脉冲激光沉积、磁控溅射、原子层沉积、热蒸发等，容易产生晶格失配、热失配以及界面缺陷等问题。

发明内容

本申请提供一种用于制作体声波器件的压电薄膜体，可以解决压电薄膜与金属电极直接接触以及在背面刻蚀过程中易过刻和在制备器件的过程中易碎裂等问题；并同时提供用于制作体声波器件的压电薄膜体的制备方法，可以解决现有压电薄膜成膜方法容易产生晶格失配、热失配以及界面缺陷的问题。

一方面，一种用于制作体声波器件的压电薄膜体，包括依次叠加的薄膜体衬底、第一强化层、压电薄膜层和第二强化层；

其中，所述第一强化层和所述第二强化层的杨氏模量大于所述压电薄膜层的杨氏模量。

可选的，还包括隔离层，所述隔离层位于所述薄膜体衬底与所述第一强化层之间。

可选的，所述第一强化层的厚度范围为2nm-100nm，所述第二强化层的厚度范围为2nm-100nm；

所述压电薄膜层的厚度范围为100nm-3000nm。

可选的，所述薄膜体衬底的材料为单晶硅或者铌酸锂。

可选的，所述第一强化层和所述第二强化层的材料为三氧化二铝或氮化铝；

所述压电薄膜层的材料为铌酸锂或钽酸锂。

可选的，所述隔离层的材料为二氧化硅或氮化硅。

另一方面，一种用于制作体声波器件的压电薄膜体的制备方法，包括：

在薄膜体衬底上制作第一强化层；

通过离子注入加键合法，在所述第一强化层上制作压电薄膜层；

在所述压电薄膜层上制作第二强化层，得到用于制作体声波器件的压电薄膜体。

可选的，一种用于制作体声波器件的压电薄膜体的制备方法，还包括：

在制作所述第一强化层之前，在所述薄膜体衬底上制作隔离层。

可选的，所述在薄膜体衬底上制作第一强化层，包括：

通过磁控溅射或者原子沉积的方式，在所述薄膜体衬底上制作第一强化层；

对所述第一强化层进行抛光处理，使得所述第一强化层的厚度范围为2nm-100nm。

可选的，所述在压电薄膜层上制作第二强化层，得到用于制作体声波器件的压电薄膜体，包括：