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一种用于液体检测的微流通道声波传感器制造技术

技术编号:21340386 阅读:40 留言:0更新日期:2019-06-13 21:49
本发明专利技术涉及一种用于液体检测的微流通道声波传感器,属于微电子声学与声波传感器领域。用于液体检测的微流通道声波传感器包括压电薄膜层,硅(Si)基底层、声波透射阻抗匹配层,布拉格反射层;所述的压电薄膜层的上方设有布拉格反射层;其布拉格反射层上方设有硅(Si)基底层;所述的压电薄膜层的下方设有声波透射阻抗匹配层。本发明专利技术的液体传感器使纵波大部分能量进入厚的Si基底中产生驻波谐振而使得Q值显著提高。

A Microchannel Acoustic Wave Sensor for Liquid Detection

The invention relates to a microfluidic channel acoustic wave sensor for liquid detection, belonging to the field of microelectronic acoustic and acoustic sensors. Microchannel acoustic wave sensor for liquid detection includes piezoelectric thin film layer, silicon (Si) base layer, acoustic transmission impedance matching layer and Bragg reflector layer; Bragg reflector layer is arranged above the piezoelectric thin film layer; silicon (Si) base layer is arranged above the Bragg reflector layer; and acoustic transmission impedance matching layer is arranged below the piezoelectric thin film layer. The liquid sensor of the present invention enables most of the longitudinal wave energy to enter a thick Si substrate to generate standing wave resonance, thereby significantly improving Q value.

【技术实现步骤摘要】
一种用于液体检测的微流通道声波传感器
本专利技术涉及一种用于液体检测的微流通道声波传感器,属于微电子声学与声波传感器领域。
技术介绍
近年来,薄膜体声波传感器由于其拥有小的体积、较低的能量损耗以及较高的传感灵敏度而受到关注。通常,剪切模式的声波更多地用于液体测量环境中,由于剪切波只在固液表面传播,所以测量中基于剪切声波模式的传感器有较大的品质因子(Q)和较高的灵敏度。但是由于剪切波进入液体的深度极小(纳米量级),所以在流体受到扰动情形下会产生大的检测误差。而纵声波模式可以在液体传播较长的距离,这样,基于纵波的液体传感器一方面可以检测液体媒质的特征等信息,同时对液体流动、扰动等的检测干扰具有很好的抑制能力。尽管如此,纵波模式的液体传感器由于在液体中的长距离传播,由液体阻尼带来的能量损耗较大,相应的器件的谐振Q值会大幅降低并直接减弱传感器的检测灵敏度和精度。
技术实现思路
技术问题:本专利技术的目的在于实现纵波模式的声波传感器具有大谐振Q值,实现对液体检测的高灵敏度和高分辨率。本专利技术采用如下技术方案:本专利技术所述的用于液体检测的微流通道声波传感器,包括压电薄膜层,硅(Si)基底层、声波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于液体检测的微流通道声波传感器,其特征在于:包括压电薄膜层,硅(Si)基底层、声波透射阻抗匹配层,布拉格反射层;所述的压电薄膜层的上方设有布拉格反射层;其布拉格反射层上方设有硅(Si)基底层;所述的压电薄膜层的下方设有声波透射阻抗匹配层。

【技术特征摘要】
1.一种用于液体检测的微流通道声波传感器,其特征在于:包括压电薄膜层,硅(Si)基底层、声波透射阻抗匹配层,布拉格反射层;所述的压电薄膜层的上方设有布拉格反射层;其布拉格反射层上方设有硅(Si)基底层;所述的压电薄膜层的下方设有声波透射阻抗匹配层。2.根据权利要求1所述的用于液体检测的微流通道声波传感器,其特征在于:所述的布拉格反射层由高阻抗层与低阻抗层组成的反射层对构成。3.根据权利要求1所述的用于液体检测的微流通道声波传感器,其特征在于:所述的压电薄膜层由激发声波的压电材料制备而成,该压电材料包括锆钛酸铅(PZT)、氧化锌(ZnO)、氮化铝(AlN)。4.根据权利要求1所述的用于液体检测的微流通道声波传感器,其特征在于:所述的压电薄膜层上方为双布拉格反射结构,在压电薄膜上方由电极金属层及待检测流体层构成第一布拉格反射层对;所述的第一布拉格反射层对的上方采用二氧化硅(SiO2)层及金属层构成第二布拉格反射层对。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:张辉毛飞龙沈浪殷国栋倪中华
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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