三維納米線簇SAW氣敏傳感器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

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(diǎn)。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(biāo)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(biāo)氣體進(jìn)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(diǎn)，對聲表面波器件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在聲表面波器件敏感區(qū)上設(shè)計(jì)制備 ZnO三維納米線簇，并對納米線簇修飾改性設(shè)計(jì)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(jì)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(tái)上，建立了設(shè)計(jì)專用的設(shè)計(jì)仿真軟件，以優(yōu)化設(shè)計(jì)

3、結(jié)果結(jié)合Matlab軟件設(shè)計(jì)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(bǔ)償，有效提高了有載Q值與溫度特性。實(shí)現(xiàn)了工作頻率198.99MHz、插損-13dB、有載Q值7400的指標(biāo)。
　　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(huì)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(jìn)行修飾改性，用