聲表面波氣體傳感器的性能研究與驗證.pdf

1、聲表面波(SAW, Surface Acoustic Wave)氣體傳感器由于具有靈敏度高、穩(wěn)定
　　 性好、體積小、成本低等特點，受到學(xué)術(shù)界和企業(yè)的廣泛關(guān)注，成為目前傳感器
　　 研究領(lǐng)域的熱點。敏感膜作為SAW 氣體傳感器測試氣體的核心部分，其靈敏度、
　　 穩(wěn)定性、選擇性等是影響傳感器性能的重要因素。但由于受SAW 結(jié)構(gòu)設(shè)計和制
　　 備工藝的限制，其性能還不能夠盡如人意，尤其高性能SAW 延遲線加

2、工難度大，
　　 對微細(xì)加工水平要求很高，難以批量化生產(chǎn)，現(xiàn)有的工藝水平更制約了器件的高
　　 頻化和在設(shè)計上的靈活性。本文給出了一種SAW 傳感器的設(shè)計的選擇，并針對
　　 其特殊結(jié)構(gòu)和對工藝的要求，將電子束光刻、X 射線光刻和剝離技術(shù)相結(jié)合，成
　　 功研制了頻率為120MHz的雙通道SAW 延遲線傳感器器件。利用SAW 傳感器
　　 器件進(jìn)行了NO2氣體測試。在室溫下蒸鍍Te 敏感膜可以測出

3、10ppm的NO2氣體，
　　 這也為以后SAW 傳感器的實用化道路做了進(jìn)一步的探索。
　　 課題主要研究內(nèi)容包括：
　　 1.對SAW 氣體傳感器的發(fā)展概況進(jìn)行了綜述；介紹了國內(nèi)與國外SAW 氣體
　　 傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀，并討論了SAW 傳感器的研究趨勢，為SAW 傳感器的研究
　　 做了鋪墊。
　　 2.介紹了SAW 傳感器的基本理論：瑞利波及其在壓電介質(zhì)中的性質(zhì)、聲表
　　

4、面波的產(chǎn)生和接收的原理、叉指換能器(IDT, Inter-DigitAlTransducer)特性及參數(shù)
　　 分析。為掌握器件特性和研制做準(zhǔn)備。
　　 3.研究了高Q值及低插損SAW 延遲線傳感器設(shè)計參數(shù)的選擇，包括基片材
　　 料和電極材料的選擇、振蕩器的設(shè)計、溫度穩(wěn)定性等問題。研究了SAW 傳感器
　　 的加工工藝和敏感膜的涂覆方法，制定合理的SAW 傳感器和敏感膜的選擇技術(shù)
　　 路線。<