表面声波传感器.pdfVIP

4J一 表 面 声 波 传 感 器 夏建弘 -1-p二f二 - I 片深度呈指数衰减，自由表面必须用一层或 引 言 几层材料覆盖 (图lb)。Lamb渡在平板中 表面声波 (简写作SAW )元件用 于 传 传播 (图Ic)，它有两个 自由表面，自由表 感器始于1979年。十年来，它取得了较好的 面也可用一层或几层材料覆盖 (图ld) 若 成果； 把波矢量和垂直 自由表面 的矢量构成的平面 (1)传感器测量对象包括力、加速度、 称为径 向(Sagitta1)平面，那么Lamb波 粒 压力、温度、电压，磁场、化学和蒸汽 。 子的振动包括在径 向平面中。 Love波同样 (2)取得较满意结果的领域有压力，电 在平板中传播，也可在 图1(c)和 图1(d)的结 压和加速度的测量，但这方面的工作仍灶于 构上传播，但它的波粒子振动垂直于径 向平 实验室水平，需进一步提高到工业应用水平 。 面 。 (3)sAw化学传感器的机理是薄 膜 的 半无限基片和平板基片的差别在于基片 物理吸附和解吸作用引起薄膜质量和弹性常 厚度 。图l(a’结构只能支撑一种Rayleigh波， 数发生变化，并不要求 电荷变化 和 热 量 变 图1(b)结构可 以支撑更多模式的 Rayleigh 化，所以可 以补偿某些其它化学传感器 (要 波，这取决于基片和涂层的特性和厚度 。图 求 电荷或热量变化 )的不足。 1(c)和图l(d)结构可以支撑无限个 Lamb渡 (4)sAw传感器基本上是一类快 速 响 或Love波。 应元件，但化学SAW传感器除外，因为它的 响应机理和薄膜的吸附，解吸作用相关联。 厂_『了 __、、 F[ 鐾} I ＼ 。 ) n 表面声波的基本结构 表面声波是用 电场激励压 电基片而使之 一 振动，基片振动激励了周围介 质 粒 子 的振 【dj 哥 1 动，由此产生的弹性波就是sAW 。sAW是 机械波 (声波 )而不是电磁波，它的传播速 表面声波元件的基本结构分成两大类 。 度大大低于电磁波的传播速度 (光速 )。但 1．延迟线结构 它是由无线电波激励产生的机械波，因此频 它在一块压 电基片的两端用镀膜和光刻