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声表面波（SAW）器件由于其尺寸小、性能优越、一致性好、可靠性高而成为现代移动通信系统中不可或缺的射频信号处理器件。本文针对目前传统压电单晶基片材料SAW滤波器所面临的可应用频段低和温度稳定性差的问题,对压电薄膜/金刚石和SiO2/LiTaO3两种多层膜基片材料的SAW特性进行了系统的理论研究和优化,并设计制备出了压电薄膜/金刚石多层膜结构超高频SAW滤波器。具体的研究内容及取得的成果如下:本文借助刚度矩阵理论,首先给出了压电薄膜/半无限基底在四种典型激励方式下的表面有效介电常数计算公式,然后将该方法推广应用于任意层数、任意层厚压电多层膜结构在不同激励条件下SAW特性的计算与优化中。并编制了相关的计算分析软件,为各种结构压电多层膜SAW器件的理论优化设计打下基础。利用自主编制的计算分析软件,对ZnO/多晶金刚石与AlN/多晶金刚石多层膜结构中的SAW特性进行了系统地理论研究和优化,计算研究了ZnO/多晶金刚石与AlN/多晶金刚石在不同电学边界条件、不同激励方式和不同压电材料参数下的SAW相速度、机电耦合系数以及频率温度系数（TCF）随压电膜厚的变化特性。根据理论优化结果,设计并制备了IDT/ZnO/纳米金刚石与IDT/AlN/纳米金刚石两种压电多层膜SAW滤波器,在IDT电极线宽为0.5μm时,制作出了中心频率高达4.6GHz的超高频SAW滤波器。样件的实验测试参数和设计参数相符,验证了理论计算的正确性。首次对（AlN/ZnO）N/金刚石（N为AlN/ZnO压电复合膜的周期数）这种新型的周期压电多层膜结构的SAW特性进行了理论研究,发现这种新型的周期压电多层膜结构器件能够更好地平衡声速、机电耦合系数和频率温度系数（TCF）等声表面波参数间的矛盾关系,理论上可以获得比单层压电薄膜/金刚石结构更优越的声表面波特性。最后对SiO2/IDT/θ°YX-LiTaO3（θ为LiTaO3基片旋切角）多层结构中的漏声表面波（LSAW）特性进行了理论研究,并分别在自由表面与金属化表面电学边界条件下对其LSAW特性进行了二维优化。