專利名稱：一種基于zctc壓電晶體的聲表面波氣體傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種基于ZCTC壓電晶體的聲表面波氣體傳感器。
背景技術(shù)：
聲表面波氣體傳感器的工作原理是通過輸入叉指換能器與輸出叉指換能器之間通道上的敏感薄膜對待測氣體的吸附引起聲表面波傳感器速度的變化，從而發(fā)生輸出和輸入頻率的變化，引起聲表面波振蕩頻率的漂移，以實現(xiàn)對待測氣體的檢測。聲表面波氣體傳感器發(fā)展于上世紀70年代，因聲表面波氣體傳感器具有體積小、重量輕、精度高、分辨率高、抗干擾能力強等特點，且制作工藝簡單，成本低，是氣體傳感器的重要補充。在現(xiàn)有工藝條件下，叉指換能器性能的提聞是提聞聲表面波氣體傳感器性能的關(guān)鍵所在。隨著聲表面波氣體傳感器技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域和范圍不斷發(fā)展和擴大，傳統(tǒng)的壓電材料如:石英、鈮酸鋰、鉭酸鋰等，已遠遠不能滿足需求。近年來，硅酸鎵鑭、鈮酸鎵鑭、鉭酸鎵鑭、磷酸鎵等結(jié)構(gòu)的晶體作為一種性能優(yōu)良的新型壓電晶體材料，具有較高的機電耦合系數(shù)，較低的聲表面波傳播速度，零延遲溫度系數(shù)，熔點高，適用于高溫環(huán)境下等優(yōu)良品質(zhì)，弓丨起了國內(nèi)外廣泛的關(guān)注。文獻2010年第29卷第2期硅酸鹽通報(ZCTC壓電晶體的結(jié)構(gòu)與聲表面波傳播特性研究)指出ZCTC晶體與石英晶體相比，ZCTC晶體機電耦合系數(shù)較大，可以作為聲表面波器件的壓電材料。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為了避免現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供了一種基于ZCTC壓電晶體的聲表面波氣體傳感器，該聲表面波氣體傳感器可以實現(xiàn)精度高、分辨率高、靈敏度高、溫度穩(wěn)定性高、機電耦合系數(shù)高的的需求。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用技術(shù)方案如下:—種基于ZCTC壓電晶體的聲表面波氣體傳感器,包括壓電基片、輸入叉指換能器、輸出叉指換能器、敏感薄膜、吸聲電極，其特征在于，所述壓電基片為ZCTC壓電晶體，所述輸入叉指換能器、輸出叉指換能器、吸聲電極是在壓電基片上制備AL膜，再將AL膜制成叉指換能器IDT電極和吸聲電極；其中叉指對數(shù)26對，叉指電極寬度0.4Mm，叉指間距
0.4μηι,厚度40nm,吸聲電極厚度為50nm。
本實用新型結(jié)構(gòu)特點還在于:所述壓電基片為ZCTC壓電晶體，即ZnCd(SCN)4，屬四方晶系，其晶胞參數(shù)為a=l.1135nm, b=l.1135nm, c=0.4376nm,密度 P =2510kg/m3。所述吸聲電極位于氣體傳感器的兩端。與已有技術(shù)相比，本實用新型有益效果體現(xiàn)在:ZCTC晶體與石英晶體相比，晶體機電耦合系數(shù)較大。敏感薄膜穩(wěn)定性好，可提高檢測的選擇性和靈敏性。[0013]吸聲電極位于聲表面波氣體傳感器的兩端，起到吸收聲波的作用
圖1本實用新型涉及的聲表面波氣體傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標號:1壓電基片、2輸入叉指換能器、3輸出叉指換能器、4敏感薄膜、5吸聲電極。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖通過具體實施方式
對本實用新型做進一步說明。如圖所示，本實用新型的壓電基片I采用的是ZCTC壓電晶體，即ZnCd(SCN)4，屬四方晶系，其晶胞參數(shù)為 a=l.1135nm, b=l.1135nm, c=0.4376nm,密度 P =2510kg/m3。采用電子束蒸發(fā)法在壓電基片I上沉積一層厚度為IOOnm的AL薄膜，粗糙度小于4nm，經(jīng)過刻蝕工藝制成輸入叉指換能器2、輸出叉指換能器3的電極和吸聲電極5 ;叉指電極寬度0.4Mm，叉指間距0.4Mm，厚度40nm ;吸聲電極5厚度為50nm ;在壓電基片I采用上制備敏感薄膜4，以提高檢測的選擇性和靈敏性。
權(quán)利要求1.一種基于ZCTC壓電晶體的聲表面波氣體傳感器,包括壓電基片、輸入叉指換能器、輸出叉指換能器、敏感薄膜、吸聲電極，其特征在于，所述壓電基片為ZCTC壓電晶體，所述輸入叉指換能器、輸出叉指換能器、吸聲電極是在壓電基片上制備AL膜，再將AL膜制成叉指換能器IDT電極和吸聲電極；其中叉指對數(shù)26對，叉指電極寬度0.4Mm，叉指間距0.4Mm,厚度40nm,吸聲電極厚度為50nm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ZCTC壓電晶體的聲表面波氣體傳感器,其特征在于，所述壓電基片為ZCTC壓電晶體，即ZnCd(SCN)4，屬四方晶系，其晶胞參數(shù)為a=l.1135ηm, b=l.1135nm, c=0.4376nm,密度 P =2510 kg/m3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ZCTC壓電晶體的聲表面波氣體傳感器,其特征在于，所述吸聲電極位于氣體傳感器的兩端。
專利摘要本實用新型公開了一種基于ZCTC壓電晶體的聲表面波氣體傳感器，包括壓電基片、輸入叉指換能器、輸出叉指換能器、敏感薄膜、吸聲電極，其特征在于，所述壓電基片為ZCTC壓電晶體，所述輸入叉指換能器、輸出叉指換能器、吸聲電極是在壓電基片上制備AL膜，再將AL膜制成叉指換能器IDT電極和吸聲電極；其中叉指對數(shù)26對，叉指電極寬度0.4μm，叉指間距0.4μm，厚度40nm，吸聲電極厚度為50nm。本實用新型具有精度高、分辨率高、靈敏度高、溫度穩(wěn)定性高、機電耦合系數(shù)高的特點。
文檔編號G01N29/036GK203025154SQ20132000005
公開日2013年6月26日 申請日期2013年1月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月3日
發(fā)明者朱小萍 申請人:淮南聯(lián)合大學, 朱小萍
山東科威數(shù)控機床有限公司銑床官方網(wǎng)站今天是：2024-10-23切換城市[全國]-網(wǎng)站地圖
專業(yè)數(shù)控銑床產(chǎn)品供應(yīng)商
20年生產(chǎn)經(jīng)驗，實力工廠，精工品質(zhì)，質(zhì)量有保障
