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文檔簡介
1、聲表面波(SAW)傳感器是一類新型傳感器,和其它傳感器技術(shù)相比,SAW傳感器具有響應(yīng)速度快、靈敏度高、體積小等特點。三維納米線簇結(jié)構(gòu)傳感器具有非常高的比表面積,能夠顯著提高傳感器的靈敏度,是一種很有前途的新型氣體敏感材料。本論文將SAW技術(shù)和新型三維納米線簇敏感材料相結(jié)合,研制高靈敏度、高集成度、小體積、小重量和低成本的目標氣體檢測用的微型化、集成化、智能化的新型氣敏傳感器,對目標氣體進行快速、可靠的檢測。這種傳感器成本低,并且可以在室
2、溫下工作。
本論文針對SAW傳感器和三維納米線簇的各自特點,對聲表面波器件進行優(yōu)化設(shè)計,在聲表面波器件敏感區(qū)上設(shè)計制備 ZnO三維納米線簇,并對納米線簇修飾改性設(shè)計一種全新的三維納米線簇結(jié)構(gòu)的SAW氣敏傳感器,開發(fā)了相關(guān)設(shè)計與檢測軟件。
采用諧振器結(jié)構(gòu)的SAW傳感器,諧振單元在傳感器不同位置的敏感權(quán)重差異很大,需要兼顧Q值、插損與敏感區(qū)域與權(quán)重的關(guān)系。本論文在ADS軟件平臺上,建立了設(shè)計專用的設(shè)計仿真軟件,以優(yōu)化設(shè)計
3、結(jié)果結(jié)合Matlab軟件設(shè)計了SAW氣敏濾波器的叉指電極板圖,制備了SAW諧振器芯片。通過基片選擇,研究了三種工藝狀態(tài)下的器件頻率溫度特性,并以刻槽的方式配合溫度補償,有效提高了有載Q值與溫度特性。實現(xiàn)了工作頻率198.99MHz、插損-13dB、有載Q值7400的指標。
通過水熱法制備納米線簇,可以在具有光刻抗蝕劑模板的SAW器件基底上生長,而不會對SAW壓電基片叉指圖形產(chǎn)生影響。采用超支化聚合物來對納米線簇進行修飾改性,用
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