[發(fā)明專利]單晶壓電結(jié)構(gòu)及其制造方法、單晶壓電層疊結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911356766.2
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN111146327A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張孟倫;龐慰;楊清瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 諾思（天津）微系統(tǒng)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01L41/047
• 分類號: H01L41/047;H01L41/083;H01L41/277;H01L41/293;B81B7/02
• 代理公司: 北京金誠同達(dá)律師事務(wù)所 11651
• 代理人: 湯雄軍

1.一種單晶壓電結(jié)構(gòu)，包括：

層疊結(jié)構(gòu)，所述層疊結(jié)構(gòu)包括在單晶壓電結(jié)構(gòu)的厚度方向上層疊設(shè)置的多個壓電層與多個電極，其中，每一個壓電層為單晶壓電層，每個壓電層的上下兩側(cè)設(shè)置有電極，每個壓電層及其上下兩側(cè)的電極一起構(gòu)成一個薄膜結(jié)構(gòu)，每一個薄膜結(jié)構(gòu)具有上電極層、下電極層以及位于上電極層與下電極層之間的壓電層；

基底，層疊結(jié)構(gòu)設(shè)置在基底上；

聲學(xué)鏡，

其中：

所述多個壓電層、多個電極與聲學(xué)鏡在壓電層的厚度方向上的重疊區(qū)域構(gòu)成所述單晶壓電結(jié)構(gòu)的有效區(qū)域；且

在單晶壓電結(jié)構(gòu)的厚度方向上，層疊結(jié)構(gòu)中：位于上層的薄膜結(jié)構(gòu)中的至少一層的面積不大于位于下層的薄膜結(jié)構(gòu)中的對應(yīng)層的面積；和/或位于上層的薄膜結(jié)構(gòu)作為整體的面積不大于位于下層的薄膜結(jié)構(gòu)作為整體的面積，和/或每一個薄膜結(jié)構(gòu)中上電極層的面積≤壓電層的面積≤下電極層的面積。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶壓電結(jié)構(gòu)，其中：

所述多個壓電層包括第一壓電層與第二壓電層，所述多個電極包括底電極、中間電極和頂電極，層疊結(jié)構(gòu)中，底電極、第一壓電層、中間電極、第二壓電層、頂電極依次疊置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶壓電結(jié)構(gòu)，其中：

所述多個壓電層包括第一壓電層與第二壓電層；

所述多個電極包括底電極、第一中間電極、第二中間電極和頂電極；

所述層疊結(jié)構(gòu)還包括耦合層，耦合層設(shè)置在第一中間電極與第二中間電極之間；且

層疊結(jié)構(gòu)中，底電極、第一壓電層、第一中間電極、耦合層、第二中間電極、第二壓電層、頂電極依次疊置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的單晶壓電結(jié)構(gòu)，其中：

層疊結(jié)構(gòu)中：位于上層的薄膜結(jié)構(gòu)中的至少一層的面積小于位于下層的薄膜結(jié)構(gòu)中的對應(yīng)層的面積，和/或位于上層的薄膜結(jié)構(gòu)作為整體的面積小于位于下層的薄膜結(jié)構(gòu)作為整體的面積，和/或每一個薄膜結(jié)構(gòu)中上電極層的面積＜壓電層的面積小于下電極層的面積。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單晶壓電結(jié)構(gòu)，其中：

所述單晶壓電結(jié)構(gòu)的多個電極中除了位于頂層的頂電極之外，其他電極中的至少一個電極的電極連接部分上側(cè)的層結(jié)構(gòu)被移除以露出該電極連接部分。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單晶壓電結(jié)構(gòu)，其中：

頂電極之下的所有電極的電極連接部分上側(cè)的層結(jié)構(gòu)被移除以露出對應(yīng)的電極連接部分。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單晶壓電結(jié)構(gòu)，其中：

頂電極之下的所有電極的電極連接部分均位于有效區(qū)域的同一側(cè)或具有在有效區(qū)域的同一側(cè)的部分；

電極連接部分的端部在所述同一側(cè)依次錯開以使得電極連接部分的頂面組成臺階面。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單晶壓電結(jié)構(gòu)，其中：

頂電極之下的至少一個電極的電極連接部分包括位于有效區(qū)域的一側(cè)的部分，而頂電極之下的其他電極的電極連接部分位于有效區(qū)域的另一側(cè)或具有在有效區(qū)域的另一側(cè)的部分。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單晶壓電結(jié)構(gòu)，其中：

在有效區(qū)域的同側(cè)的電極連接部分的個數(shù)不小于二的情況下，在有效區(qū)域的同側(cè)的電極連接部分的端部依次錯開且在同側(cè)的電極連接部分頂面組成臺階面。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的單晶壓電結(jié)構(gòu)，其中：

所述多個電極中位于最下層的底電極的電極連接部分位于有效區(qū)域的一側(cè)或具有在有效區(qū)域的一側(cè)的部分，而所述多個電極中除了頂電極與底電極之外的其他電極的電極連接部分位于有效區(qū)域的另一側(cè)或具有在有效區(qū)域的另一側(cè)的部分。

11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單晶壓電結(jié)構(gòu)，其中：

所述單晶壓電結(jié)構(gòu)還設(shè)置有附加結(jié)構(gòu)，所述附加結(jié)構(gòu)位于其所在的同層電極或同層壓電層的外側(cè)且與其在橫向方向上間隔開。