声波激励磁电天线的制备方法及其结构

技术特征：
1.一种声波激励磁电天线的制备方法，其特征在于，包括：在衬底上依次沉积第一支撑层、底电极层、压电薄膜层以及磁致伸缩薄膜层；依次对磁致伸缩薄膜层、压电薄膜层以及底电极层进行图形化刻蚀，并暴露第一支撑层；在第一支撑层上沉积绝缘层并进行图形化刻蚀，以形成隔离磁致伸缩薄膜层和底电极层的绝缘环。2.如权利要求1所述的声波激励磁电天线的制备方法，其特征在于，所述的依次对磁致伸缩薄膜层、压电薄膜层以及底电极层进行图形化刻蚀，并暴露第一支撑层，包括：依次对磁致伸缩薄膜层和压电薄膜层进行相同的图形化刻蚀，并暴露出底电极层；对底电极层进行图形化刻蚀，并暴露第一支撑层。3.如权利要求2所述的声波激励磁电天线的制备方法，其特征在于，所述绝缘环包括自所述磁致伸缩薄膜层表面延伸至所述第一支撑层表面第一绝缘部和自所述磁致伸缩薄膜层表面延伸至所述底电极层表面的第二绝缘部，所述第一绝缘部与所述第二绝缘部围合形成所述绝缘环。4.如权利要求1所述的声波激励磁电天线的制备方法，其特征在于，还包括，形成与所述磁致伸缩薄膜层电性连接的第一导电层，以及形成与所述底电极层电性连接的第二导电层的步骤。5.如权利要求1所述的声波激励磁电天线的制备方法，其特征在于，还包括在所述衬底上形成声波反射结构的步骤。6.如权利要求5所述的声波激励磁电天线的制备方法，其特征在于，在所述衬底上形成声波反射结构包括：对衬底远离所述第一支撑层的一侧进行图形化刻蚀并暴露出所述第一支撑层，形成空气腔；所述底电极层、压电薄膜层以及磁致伸缩薄膜层在垂直方向的投影完全覆盖所述空气腔；或，在衬底上沉积第一支撑层的步骤之前，先对衬底进行图形化刻蚀，形成凹槽，并在凹槽内形成填充层，所述填充层表面与所述衬底表面齐平，所述第一支撑层沉积于所述衬底和所述填充层表面；在形成绝缘环之后，对所述填充层进行腐蚀或刻蚀，释放所述凹槽以形成空气腔；或，在衬底上沉积第一支撑层的步骤之前，先在衬底上形成第二支撑层，对所述第二支撑层图形化刻蚀并暴露出所述衬底，形成空气腔，并在所述空气腔内形成填充层，所述填充层表面与所述第二支撑层表面齐平，所述第一支撑层沉积于所述第二支撑层和所述填充层表面；在形成绝缘环之后，对所述填充层进行刻蚀，释放所述空气腔；或，在衬底上沉积第一支撑层的步骤之前，先对衬底进行图形化刻蚀，形成凹槽；在凹槽内依次交替沉积高声阻抗声波反射薄膜层和低声阻抗声波反射薄膜层以形成布拉格反射层，所述布拉格反射层表面与所述衬底表面齐平，所述第一支撑层沉积于所述布拉格反射层表面。7.如权利要求6所述的声波激励磁电天线的制备方法，其特征在于，
所述磁致伸缩薄膜层包括fega、fegab、fegab/al2o3、fega/nife、fegac、fegan薄膜中的一种或多种组合；和/或，所述压电薄膜层包括aln/alscn、zno、锆钛酸铅、钛酸铅、铌酸钾、铌酸锂和钽酸锂薄膜中的一种或多种组合；和/或，所述底电极层包括mo、pt、al、w、ta薄膜中的一种或多种组合；和/或，所述第一支撑层和所述第二支撑层包括aln、sic、si3n4、sio2薄膜中的一种或多种组合；和/或，所述衬底包括si衬底、sic衬底、sapphire衬底或soi衬底，所述衬底的厚度为200～800μm；和/或，所述填充层的材料包括psg或多晶硅。8.一种声波激励磁电天线结构，其特征在于，包括：衬底组件，所述衬底组件上形成有声波反射结构；第一支撑层，形成于所述衬底组件表面，并覆盖所述声波反射结构；底电极层，形成于所述第一支撑层表面，并暴露所述第一支撑层；磁电异质结构，包括形成于所述底电极层上的压电薄膜层以及形成于所述压电薄膜层上的磁致伸缩薄膜层；绝缘环，形成于所述磁致伸缩薄膜层和所述压电薄膜层的侧面并部分沿所述底电极层的侧面延伸至所述第一支撑层上。9.如权利要求8所述的声波激励磁电天线结构，其特征在于，还包括导电层，所述导电层包括与所述磁致伸缩薄膜层电性连接的第一导电层以及与所述底电极层电性连接的第二导电层。10.如权利要求8所述的声波激励磁电天线结构，其特征在于，所述衬底组件包括衬底以及形成于所述衬底远离所述第一支撑层一侧的硬掩膜层，所述声波反射结构包括沿厚度方向贯穿所述衬底以及所述硬掩膜层设置的空气腔；和/或，所述衬底组件包括衬底，所述声波反射结构包括形成于所述衬底靠近所述第一支撑层一侧表面的空气腔；和/或，所述衬底组件包括衬底以及形成于所述衬底上的第二支撑层，所述第一支撑层形成于所述第二支撑层上，所述声波反射结构包括沿厚度方向贯穿所述第二支撑层设置的空气腔，所述空气腔的侧壁上形成有多晶硅层；和/或，所述声波反射结构包括若干布拉格反射层，所述布拉格反射层包括从下向上交替层叠设置的高声阻抗声波反射薄膜层和低声阻抗声波反射薄膜层。

技术总结
本发明公开了一种声波激励磁电天线的制备方法以及声波激励磁电天线结构，所述声波激励磁电天线的制备方法包括：在衬底上依次沉积第一支撑层、底电极层、压电薄膜层以及磁致伸缩薄膜层；依次对磁致伸缩薄膜层、压电薄膜层以及底电极层进行图形化刻蚀，并暴露第一支撑层；在第一支撑层上沉积绝缘层并进行图形化刻蚀，以形成隔离磁致伸缩薄膜层和底电极层的绝缘环。本发明的声波激励磁电天线的制备方法及声波激励磁电天线结构，合理的工艺流程和工艺水平以及良好的结构设计使得本发明的声波激励磁电天线具有高增益和较大宽带的特点。励磁电天线具有高增益和较大宽带的特点。励磁电天线具有高增益和较大宽带的特点。


技术研发人员：胡瑞 曾中明 林文魁 云小凡 张宝顺 徐德超
受保护的技术使用者：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
技术研发日：2022.09.15
技术公布日：2022/12/16