CN115867106B - 一种复合压电衬底及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种复合压电衬底及其制备方法与应用，所述复合压电衬底包括层叠设置的压电层、键合反应层和支撑层；所述制备方法包括：（1）将压电材料和虚拟支撑衬底进行键合，得到压电供体；（2）对压电供体的压电层一侧表面进行离子注入，即在压电层的表面形成损伤层；（3）将压电供体与支撑衬底进行键合，得到键合体；（4）将键合体进行热处理，使得键合体沿着损伤层断开，得到复合压电衬底和压电供体剩余部分，且压电供体剩余部分重复利用。所述制备方法消除了热退火过程中由热膨胀系数差异导致的形变，实现了压电材料的重复利用，简化了工艺流程，提升了产品良率。
Description
技术领域
本发明属于压电衬底制造技术领域，涉及一种复合压电衬底，尤其涉及一种复合压电衬底及其制备方法与应用。
背景技术
压电材料因其具备压电效应而具有机械能与电能之间转换和逆转换的功能。压电效应的原理是：如果对压电材料施加压力，它便会产生电位差，称之为正压电效应；反之施加电压，则会产生机械应力，称之为逆压电效应。如果压力是一种高频震动，则产生的电流便是高频电流。
铌酸锂与钽酸锂是目前用途最为广泛的新型无极材料，属于非常优秀的压电换能材料，钽酸锂具有优良的压电、铁电、声光及电光效应，广泛应用于谐振器、滤波器、换能器等电子通讯器件及高频声表面波器件。铌酸锂具有良好的非线性光学性质，可用作光波导材料，或用于制作中低频声表滤波器、大功率耐高温超声换能器等。
目前已知的由铌酸锂、钽酸锂制备的压电衬底相较于压电晶体具有高频、温度补偿性好、稳定性好、制造成本低等优势，在RF（射频）、光纤通信、RF滤波器等领域具有无法替代的优势。通常该复合压电衬底由压电材料薄膜层、绝缘层和半导体材料衬底层组成。
然而，由于压电材料与半导体材料衬底的热膨胀系数差异非常大，在异质键合后的剥离热过程中会发生显著变形，进而导致键合体碎裂等质量问题。现有的技术在制备压电材料薄膜时会先将键合体减薄后再进行热退火，无法实现压电材料的重复利用，同时增加了加工步骤和成本，降低了产品的良率。
另一种技术使用UV紫外固化光学胶在半导体材料上匀胶后与压电材料粘合并使用UV光照射，使虚拟半导体材料与压电材料粘合后再进行后续工艺，从而降低了键合后热退火过程的形变，但是这种方法存在有机UV光学胶沾污的风险，对温度十分敏感，且操作过程繁琐。
CN 111919290A公开了一种将压电层转移至载体衬底上的工艺，所述工艺包括：（1）提供包括异质结构的供体衬底，所述异质结构包括结合至操作衬底的压电衬底，和位于压电衬底与操作衬底之间界面处的经聚合的粘合剂层；（2）在压电衬底中形成弱化区域，从而界定待转移的压电层；（3）提供载体衬底；（4）在载体衬底和/或压电衬底的主面上形成介电层；（5）将供体衬底结合至载体衬底，所述介电层位于结合界面处；（6）在低于或等于300℃的温度下，沿弱化区域分割并分离供体衬底。所述工艺引入了有机UV紫外固化光学胶，存在有机UV光学胶沾污的风险，仍有较大的改进空间。
由此可见，如何提供一种复合压电衬底及其制备方法，消除热退火过程中由热膨胀系数差异导致的形变，同时实现压电材料的重复利用，简化工艺流程，避免有机UV光学胶的使用，降低加工成本，提升产品良率，成为了目前本领域技术人员迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合压电衬底及其制备方法与应用，所述制备方法消除了热退火过程中由热膨胀系数差异导致的形变，同时实现了压电材料的重复利用，简化了工艺流程，避免了有机UV光学胶的使用，降低了加工成本，提升了产品良率，有利于大规模推广应用。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种复合压电衬底的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
（1）将压电材料和虚拟支撑衬底进行键合，得到含有压电层和虚拟支撑层的压电供体；
（2）对步骤（1）所得压电供体的压电层一侧表面进行离子注入，即在压电层的表面形成损伤层；
（3）将步骤（2）所得压电供体的压电层与支撑衬底进行键合，得到键合体；
（4）将步骤（3）所得键合体进行热处理，使得所述键合体沿着损伤层断开，得到复合压电衬底和压电供体剩余部分，且所述压电供体剩余部分回用于步骤（1）进行重复利用。
本发明提供的制备方法先将压电材料和虚拟支撑衬底进行键合形成压电供体，再将压电供体与支撑衬底进行键合以实现薄膜的转移，通过调节产品结构，消除了热退火过程中由热膨胀系数差异导致的形变，同时实现了压电材料的重复利用，简化了工艺流程，避免了有机UV光学胶的使用，降低了加工成本，提升了产品良率，有利于大规模推广应用。
优选地，步骤（1）所述压电材料和虚拟支撑衬底在键合之前分别独立地依次进行化学清洗与活化处理。
优选地，所述化学清洗采用RCA标准清洗法进行。
本发明中，所述RCA标准清洗法采用的清洗液包括SPM、DHF、APM或HPM中的任意一种。
具体地，所述SPM为硫酸溶液和双氧水的混合溶液，且清洗温度为120-150℃；所述DHF为氢氟酸溶液，且清洗温度为20-25℃；所述APM为氨水和双氧水的混合溶液，且清洗温度为30-80℃；所述HPM为盐酸溶液和双氧水的混合溶液，且清洗温度为65-85℃。
优选地，所述化学清洗直至压电材料和虚拟支撑衬底的表面分别满足粗糙度Ra为0.05-0.5nm，例如可以是0.05nm、0.1nm、0.15nm、0.2nm、0.25nm、0.3nm、0.35nm、0.4nm、0.45nm或0.5nm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述化学清洗直至压电材料和虚拟支撑衬底的表面分别满足0.3μm尺寸以上的颗粒数量≤30，例如可以是5、10、15、20、25或30，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，经过化学清洗的压电材料和虚拟支撑衬底的表面足够光滑且洁净，在一定压力下会产生分子间作用力而实现相互键合。
优选地，所述活化处理包括利用Ar离子分别轰击压电材料和虚拟支撑衬底的待键合面。
优选地，步骤（1）所述键合在真空环境中进行，且绝对真空度≤10-3Pa，例如可以是5×10-5Pa、10-5Pa、5×10-4Pa、10-4Pa、5×10-3Pa或10-3Pa，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤（1）所述键合的温度为20-40℃，例如可以是20℃、22℃、24℃、26℃、28℃、30℃、32℃、34℃、36℃、38℃或40℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，所述键合在常温下进行，无需热退火过程以增加键合力，从而避免了由热膨胀系数差异导致的形变。
优选地，步骤（1）所述键合的强度≥1.5J/cm2，例如可以是1.5J/cm2、2J/cm2、2.5J/cm2、3J/cm2、3.5J/cm2、4J/cm2、4.5J/cm2或5J/cm2，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤（2）所述离子注入之前还包括对压电供体的压电层进行研磨抛光处理，且所述抛光处理后压电层的厚度为2-150μm，例如可以是2μm、5μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm或150μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤（2）所述离子注入采用氢离子和/或氦离子进行。
优选地，步骤（2）所述离子注入的深度为0.2-2μm，例如可以是0.2μm、0.4μm、0.6μm、0.8μm、1μm、1.2μm、1.4μm、1.6μm、1.8μm或2μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤（3）所述支撑衬底与步骤（1）所述虚拟支撑衬底之间的热膨胀系数差异≤3%，例如可以是0%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%或3%，进一步优选为0%，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤（3）所述支撑衬底在键合之前还在待键合面制备绝缘层。
优选地，所述绝缘层的制备方法包括热氧化法和/或沉积法。
优选地，步骤（3）所述压电供体和支撑衬底在键合之前分别独立地依次进行化学清洗与活化处理。
本发明中，步骤（3）的化学清洗与活化处理和步骤（1）的化学清洗与活化处理条件相同，故在此不做赘述。
优选地，所述化学清洗与活化处理之间还包括在真空环境中对压电供体的压电层和/或支撑衬底的待键合面进行原位沉积键合反应层。
优选地，所述键合反应层的原位沉积方法包括电子束蒸发、DC磁控溅射或射频溅射中的任意一种。
优选地，步骤（3）所述键合在真空环境中进行，且绝对真空度≤10-3Pa，例如可以是5×10-5Pa、10-5Pa、5×10-4Pa、10-4Pa、5×10-3Pa或10-3Pa，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，键合反应层的原位沉积和后续键合均在真空环境中进行，即在高真空环境中先进行沉积步骤，再进行键合步骤，无需将沉积步骤之后的待键合物体移出高真空环境，从而最大限度地保证了键合反应层的质量以及键合的连接强度。
优选地，步骤（3）所述键合的温度为20-40℃，例如可以是20℃、22℃、24℃、26℃、28℃、30℃、32℃、34℃、36℃、38℃或40℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤（3）所述键合的强度≥1.5J/cm2，例如可以是1.5J/cm2、2J/cm2、2.5J/cm2、3J/cm2、3.5J/cm2、4J/cm2、4.5J/cm2或5J/cm2，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤（4）所述热处理的温度为100-300℃，例如可以是100℃、120℃、140℃、160℃、180℃、200℃、220℃、240℃、260℃、280℃或300℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤（4）所述热处理过程中还伴随着加压处理，且所述加压处理的压力值为0.1-20MPa，例如可以是0.1MPa、1MPa、2MPa、4MPa、6MPa、8MPa、10MPa、12MPa、14MPa、16MPa、18MPa或20MPa，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
第二方面，本发明提供一种采用如第一方面所述制备方法制得的复合压电衬底，所述复合压电衬底包括层叠设置的压电层、键合反应层和支撑层。
优选地，所述键合反应层和支撑层之间还设置有绝缘层。
优选地，所述压电层的材质包括铌酸锂、钽酸锂或压电陶瓷中的任意一种。
优选地，所述键合反应层的材质包括二氧化钛、一氧化硅、三氧化二铁或四氧化三铁中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括二氧化钛与一氧化硅的组合，一氧化硅与三氧化二铁的组合，三氧化二铁与四氧化三铁的组合，二氧化钛、一氧化硅与三氧化二铁的组合，或一氧化硅、三氧化二铁与四氧化三铁的组合。
优选地，所述键合反应层中含有Ar离子，且所述Ar离子在键合反应层中的含量≤1wt%，例如可以是0.1wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%或1wt%，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述绝缘层的材质包括氧化硅、多晶硅、非晶硅或氮化硅中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括氧化硅与多晶硅的组合，多晶硅与非晶硅的组合，非晶硅与氮化硅的组合，氧化硅、多晶硅与非晶硅的组合，或多晶硅、非晶硅与氮化硅的组合。
优选地，所述支撑层的材质包括单晶硅、蓝宝石、碳化硅、尖晶石、石英、玻璃、氮化铝或金刚石中的任意一种。
优选地，所述压电层的厚度为0.2-2μm，例如可以是0.2μm、0.4μm、0.6μm、0.8μm、1μm、1.2μm、1.4μm、1.6μm、1.8μm或2μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述键合反应层的厚度为0.5-15nm，例如可以是0.5nm、1nm、2nm、3nm、4nm、5nm、6nm、7nm、8nm、9nm、10nm、11nm、12nm、13nm、14nm或15nm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述绝缘层的厚度为0.1-5μm，例如可以是0.1μm、0.5μm、1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm或5μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述支撑层的厚度为300-1000μm，例如可以是300μm、350μm、400μm、450μm、500μm、550μm、600μm、650μm、700μm、750μm、800μm、850μm、900μm、950μm或1000μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
第三方面，本发明提供一种如第二方面所述复合压电衬底的应用，所述复合压电衬底用于制造滤波器或调制器。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的制备方法先将压电材料和虚拟支撑衬底进行键合形成压电供体，再将压电供体与支撑衬底进行键合以实现薄膜的转移，通过调节产品结构，消除了热退火过程中由热膨胀系数差异导致的形变，同时实现了压电材料的重复利用，简化了工艺流程，避免了有机UV光学胶的使用，降低了加工成本，提升了产品良率，有利于大规模推广应用。
附图说明
图1是本发明提供的复合压电衬底的制备方法流程示意图。
其中：10-压电供体；11-压电层；12-虚拟支撑层；13-损伤层；20-支撑衬底；21-绝缘层；22-支撑层；30-键合体；31-键合反应层。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种复合压电衬底及其制备方法，如图1所示，所述制备方法包括以下步骤：
（1）先将压电材料和虚拟支撑衬底分别独立地依次进行化学清洗与活化处理，再将两者在真空环境中（绝对真空度为10-4Pa）进行键合，且键合的温度为30℃，键合的强度为2J/cm2，得到含有压电层11和虚拟支撑层12的压电供体10；所述化学清洗采用RCA标准清洗法进行，直至压电材料和虚拟支撑衬底的表面分别满足粗糙度Ra为0.25±0.05nm，且0.3μm尺寸以上的颗粒数量≤20；所述活化处理为利用Ar离子分别轰击压电材料和虚拟支撑衬底的待键合面；
（2）先将步骤（1）所得压电供体10的压电层11进行抛光处理，直至压电层11的厚度为25μm，再对压电层11一侧表面进行氢离子注入，且注入深度为1μm，即在压电层11的表面形成损伤层13；
（3）提供支撑衬底20，且支撑衬底20与虚拟支撑衬底的热膨胀系数一致，利用沉积法和热氧化法在所述支撑衬底20的表面制备绝缘层21；
（4）将步骤（2）所得压电供体10与步骤（3）所得支撑衬底20分别独立地依次进行化学清洗与活化处理，再在真空环境中（绝对真空度为10-4Pa）对压电供体10的压电层11进行原位沉积键合反应层31，且原位沉积的方法为电子束蒸发，最后将压电供体10的压电层11与支撑衬底20的绝缘层21在真空环境中（绝对真空度为10-5Pa）进行键合，且键合的温度为30℃，键合的强度为2J/cm2，得到键合体30；所述化学清洗与活化处理和步骤（1）中的条件相同，故在此不做赘述；
（5）将步骤（4）所得键合体30在200℃下进行热处理，同时伴随着10MPa的加压处理，使得所述键合体30沿着损伤层13断开，得到复合压电衬底和压电供体剩余部分，且所述压电供体剩余部分回用于步骤（1）进行重复利用。
如图1所示，本实施例所得复合压电衬底包括层叠设置的压电层11、键合反应层31、绝缘层21和支撑层22。
具体地，所述压电层11的材质为铌酸锂，厚度为1μm；所述键合反应层31的材质为二氧化钛，厚度为2nm；所述键合反应层31中含有Ar离子，且所述Ar离子在键合反应层31中的含量为0.8wt%；所述绝缘层21的材质为氧化硅，厚度为1μm；所述支撑层22的材质为单晶硅，厚度为500μm。
实施例2
本实施例提供一种复合压电衬底及其制备方法，如图1所示，所述制备方法包括以下步骤：
（1）先将压电材料和虚拟支撑衬底分别独立地依次进行化学清洗与活化处理，再将两者在真空环境中（绝对真空度为10-4Pa）进行键合，且键合的温度为20℃，键合的强度为1.5J/cm2，得到含有压电层11和虚拟支撑层12的压电供体10；所述化学清洗采用RCA标准清洗法进行，直至压电材料和虚拟支撑衬底的表面分别满足粗糙度Ra为0.45±0.05nm，且0.3μm尺寸以上的颗粒数量≤30；所述活化处理为利用Ar离子分别轰击压电材料和虚拟支撑衬底的待键合面；
（2）先将步骤（1）所得压电供体10的压电层11进行抛光处理，直至压电层11的厚度为50μm，再对压电层11一侧表面进行氦离子注入，且注入深度为1μm，即在压电层11的表面形成损伤层13；
（3）提供支撑衬底20，且支撑衬底20与虚拟支撑衬底之间的热膨胀系数差异为2%，利用沉积法在所述支撑衬底20的表面制备绝缘层21；
（4）将步骤（2）所得压电供体10与步骤（3）所得支撑衬底20分别独立地依次进行化学清洗与活化处理，再在真空环境中（绝对真空度为10-3Pa）对支撑衬底20的绝缘层21进行原位沉积键合反应层31，且原位沉积的方法为DC磁控溅射，最后将压电供体10的压电层11与支撑衬底20的绝缘层21在真空环境中（绝对真空度为10-5Pa）进行键合，且键合的温度为20℃，键合的强度为1.5J/cm2，得到键合体30；所述化学清洗与活化处理和步骤（1）中的条件相同，故在此不做赘述；
（5）将步骤（4）所得键合体30在100℃下进行热处理，同时伴随着20MPa的加压处理，使得所述键合体30沿着损伤层13断开，得到复合压电衬底和压电供体剩余部分，且所述压电供体剩余部分回用于步骤（1）进行重复利用。
如图1所示，本实施例所得复合压电衬底包括层叠设置的压电层11、键合反应层31、绝缘层21和支撑层22。
具体地，所述压电层11的材质为钽酸锂，厚度为2μm；所述键合反应层31的材质为一氧化硅，厚度为10nm；所述键合反应层31中含有Ar离子，且所述Ar离子在键合反应层31中的含量为1wt%；所述绝缘层21的材质为氧化硅，厚度为2μm；所述支撑层22的材质为单晶硅，厚度为625μm。
实施例3
本实施例提供一种复合压电衬底及其制备方法，如图1所示，所述制备方法包括以下步骤：
（1）先将压电材料和虚拟支撑衬底分别独立地依次进行化学清洗与活化处理，再将两者在真空环境中（绝对真空度为5×10-5Pa）进行键合，且键合的温度为25℃，键合的强度为1.5J/cm2，得到含有压电层11和虚拟支撑层12的压电供体10；所述化学清洗采用RCA标准清洗法进行，直至压电材料和虚拟支撑衬底的表面分别满足粗糙度Ra为0.1±0.05nm，且0.3μm尺寸以上的颗粒数量≤15；所述活化处理为利用Ar离子分别轰击压电材料和虚拟支撑衬底的待键合面；
（2）先将步骤（1）所得压电供体10的压电层11进行抛光处理，直至压电层11的厚度为2μm，再对压电层11一侧表面进行氢离子注入，且注入深度为0.8μm，即在压电层11的表面形成损伤层13；
（3）提供支撑衬底20，且支撑衬底20与虚拟支撑衬底之间的热膨胀系数差异为3%，利用热氧化法在所述支撑衬底20的表面制备绝缘层21；
（4）将步骤（2）所得压电供体10与步骤（3）所得支撑衬底20分别独立地依次进行化学清洗与活化处理，再在真空环境中（绝对真空度为5×10-35Pa）对压电供体10的压电层11进行原位沉积键合反应层31，且原位沉积的方法为射频溅射，最后将压电供体10的压电层11与支撑衬底20的绝缘层21在真空环境中（绝对真空度为5×10-5Pa）进行键合，且键合的温度为25℃，键合的强度为2.0J/cm2，得到键合体30；所述化学清洗与活化处理和步骤（1）中的条件相同，故在此不做赘述；
（5）将步骤（4）所得键合体30在300℃下进行热处理，同时伴随着1MPa的加压处理，使得所述键合体30沿着损伤层13断开，得到复合压电衬底和压电供体剩余部分，且所述压电供体剩余部分回用于步骤（1）进行重复利用。
如图1所示，本实施例所得复合压电衬底包括层叠设置的压电层11、键合反应层31、绝缘层21和支撑层22。
具体地，所述压电层11的材质为压电陶瓷，厚度为0.6μm；所述键合反应层31的材质为三氧化二铁，厚度为0.5nm；所述键合反应层31中含有Ar离子，且所述Ar离子在键合反应层31中的含量为0.5wt%；所述绝缘层21的材质为氧化硅，厚度为0.1μm；所述支撑层22的材质为单晶硅，厚度为300μm。
实施例4
本实施例提供一种复合压电衬底及其制备方法，所述制备方法除了将步骤（4）中键合反应层31的原位沉积去除，其余步骤及条件均与实施例1相同，故在此不做赘述。
本实施例所得复合压电衬底包括层叠设置的压电层11、绝缘层21和支撑层22。
对比例1
本对比例提供一种复合压电衬底及其制备方法，所述制备方法参照CN111919290A中的具体实施方式进行，在此不做赘述。
相较于实施例1，本对比例引入了有机UV紫外固化光学胶，存在有机UV光学胶沾污的风险，对温度十分敏感，且操作过程繁琐。
由此可见，本发明提供的制备方法先将压电材料和虚拟支撑衬底进行键合形成压电供体，再将压电供体与支撑衬底进行键合以实现薄膜的转移，通过调节产品结构，消除了热退火过程中由热膨胀系数差异导致的形变，同时实现了压电材料的重复利用，简化了工艺流程，避免了有机UV光学胶的使用，降低了加工成本，提升了产品良率，有利于大规模推广应用。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (9)
1.一种复合压电衬底的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将压电材料和虚拟支撑衬底在绝对真空度≤10-3Pa的真空环境中进行键合，得到含有压电层和虚拟支撑层的压电供体；所述压电材料和虚拟支撑衬底在键合之前分别独立地依次进行化学清洗与活化处理，且所述化学清洗直至压电材料和虚拟支撑衬底的表面分别满足粗糙度Ra为0.05-0.5nm，0.3μm尺寸以上的颗粒数量≤30；所述活化处理包括利用Ar离子分别轰击压电材料和虚拟支撑衬底的待键合面；
(2)对步骤(1)所得压电供体的压电层一侧表面进行离子注入，即在压电层的表面形成损伤层；
(3)将步骤(2)所得压电供体的压电层与支撑衬底在绝对真空度≤10-3Pa的真空环境中进行键合，得到键合体；所述压电供体和支撑衬底在键合之前分别独立地依次进行化学清洗与活化处理，且所述化学清洗与活化处理之间还包括在真空环境中对压电供体的压电层和/或支撑衬底的待键合面进行原位沉积键合反应层；
(4)将步骤(3)所得键合体进行热处理，并伴随着加压处理，且所述加压处理的压力值为0.1-20MPa，使得所述键合体沿着损伤层断开，得到复合压电衬底和压电供体剩余部分，且所述压电供体剩余部分回用于步骤(1)进行重复利用；
其中，步骤(1)和步骤(3)中所述键合的温度为20-40℃；所述键合的强度≥1.5J/cm2。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述化学清洗采用RCA标准清洗法进行。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述离子注入之前还包括对压电供体的压电层进行研磨抛光处理，且所述抛光处理后压电层的厚度为2-150μm；
步骤(2)所述离子注入采用氢离子和/或氦离子进行；
步骤(2)所述离子注入的深度为0.2-2μm；
步骤(3)所述支撑衬底与步骤(1)所述虚拟支撑衬底之间的热膨胀系数差异≤3％；
步骤(3)所述支撑衬底在键合之前还在待键合面制备绝缘层；
所述绝缘层的制备方法包括热氧化法和/或沉积法。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述键合反应层的原位沉积方法包括电子束蒸发、DC磁控溅射或射频溅射中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述热处理的温度为100-300℃。
6.一种采用如权利要求1-5任一项所述制备方法制得的复合压电衬底，其特征在于，所述复合压电衬底包括层叠设置的压电层、键合反应层和支撑层。
7.根据权利要求6所述的复合压电衬底，其特征在于，所述键合反应层和支撑层之间还设置有绝缘层；
所述压电层的材质包括铌酸锂、钽酸锂或压电陶瓷中的任意一种；
所述键合反应层的材质包括二氧化钛、一氧化硅、三氧化二铁或四氧化三铁中的任意一种或至少两种的组合；
所述键合反应层中含有Ar离子，且所述Ar离子在键合反应层中的含量≤1wt％；
所述绝缘层的材质包括氧化硅、多晶硅、非晶硅或氮化硅中的任意一种或至少两种的组合；
所述支撑层的材质包括单晶硅、蓝宝石、碳化硅、尖晶石、石英、玻璃、氮化铝或金刚石中的任意一种。
8.根据权利要求7所述的复合压电衬底，其特征在于，所述压电层的厚度为0.2-2μm；
所述键合反应层的厚度为0.5-15nm；
所述绝缘层的厚度为0.1-5μm；
所述支撑层的厚度为300-1000μm。
9.一种如权利要求6-8任一项所述复合压电衬底的应用，其特征在于，所述复合压电衬底用于制造滤波器或调制器。
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