一种剪切波模式的声表面波谐振式检测器制造技术

本发明专利技术公开了一种剪切波模式的声表面波谐振式检测器，包括基片(1)和设置在其上的三换能器双端对谐振器结构；所述基片(1)的材料为能够激发剪切波模式声表面波的压电材料；所述三换能器双端对谐振器结构包括第二叉指换能器(3)、在所述第二叉指换能器(3)的两侧平行设置的第一叉指换能器(2)和第三叉指换能器(4)、在所述第一叉指换能器(2)的另一侧平行设置的第一周期栅阵(5)、以及在所述第三叉指换能器(4)的另一侧平行设置的第二周期栅阵(6)。与传统瑞利波模式检测器相比，本发明专利技术的声表面波检测器具有更高的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种剪切波模式的声表面波谐振式检测器
本专利技术涉及一种声表面波检测器，特别涉及一种剪切波模式的声表面波谐振式检测器。
技术介绍
声表面波(SAW)检测器是SAW气体传感器中的频率控制元件，其性能直接影响SAW气体传感器的灵敏度。在声表面波器件的设计过程中，基片材料是影响声表面波器件性能的一个重要因素。剪切波模式的声表面波通常具有很高的传播速度，但其容易向基片体内分散，造成能量无法集中在器件表面。利用周期栅阵结构可以对剪切波产生波导作用，将其约束在基片表面，使得基片表面产生高速的表面横波(STW)，STW具备的高传播速度的特点，使得剪切波模式的声表面波检测器具有高灵敏度。通常声表面波检测器的器件结构大致有两种；一种是SAW延迟线，另外一种是SAW谐振器。延迟线结构的检测器容易提供较大的区域用于涂敷敏感膜，但是这种结构的器件损耗较大，间接影响振荡器的频率稳定度。相对于SAW延迟线，SAW谐振器具有高品质因子和低损耗的特点，但谐振器很难提供敏感膜成膜所需要的区域，因此对于不需制作化学膜的传感终端，具有较大优势。<br>
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种剪切波模式的声表面波谐振式检测器，其特征在于，包括基片(1)和设置在其上的三换能器双端对谐振器结构；所述基片(1)的材料为能够激发剪切波模式声表面波的压电材料；所述三换能器双端对谐振器结构包括第二叉指换能器(3)、在所述第二叉指换能器(3)的两侧平行设置的第一叉指换能器(2)和第三叉指换能器(4)、在所述第一叉指换能器(2)的另一侧平行设置的第一周期栅阵(5)、以及在所述第三叉指换能器(4)的另一侧平行设置的第二周期栅阵(6)。/n

【技术特征摘要】
1.一种剪切波模式的声表面波谐振式检测器，其特征在于，包括基片(1)和设置在其上的三换能器双端对谐振器结构；所述基片(1)的材料为能够激发剪切波模式声表面波的压电材料；所述三换能器双端对谐振器结构包括第二叉指换能器(3)、在所述第二叉指换能器(3)的两侧平行设置的第一叉指换能器(2)和第三叉指换能器(4)、在所述第一叉指换能器(2)的另一侧平行设置的第一周期栅阵(5)、以及在所述第三叉指换能器(4)的另一侧平行设置的第二周期栅阵(6)。


2.根据权利要求1所述的剪切波模式的声表面波谐振式检测器，其特征在于，所述压电材料为ST-90°X石英。


3.根据权利要求1所述的剪切波模式的声表面波谐振式检测器，其特征在于，所述第二叉指换能器(3)和第一叉指换能器(2)之间形成第一间隔(7)，所述第二叉指换能器(3)和第三叉指换能器(4)之间形成第二间隔(8)；所述第一间隔(7)与所述第二间隔(8)相等，取值范围为第一叉指换能器(2)的波长λ的0.25-30倍，第一叉指换能器(2)、第二叉指换能器(3)和第三叉指换能器(4)的波长相等。


4.根据权利要求3所述的剪切波模式的声表面波谐振式检测器，其特征在于，所述第一周期栅阵(5)和第二叉指换能器(3)之间形成第三间隔(9)，所述第二周期栅阵(6)和第三叉指换能器(4)之间形成第四间隔(10)；所述第三间隔(9)和所述第四间隔(10)相等，取值范围为第一叉指换能器(2)的波长的0.25-30倍。


5.根据权利要求3所述的剪切波模式的声表面波谐振式检测器，其特征在于，所述第一叉指换能器(2)、第二叉指换能器(3)和第三叉指换能器(4)的同步频率相同；该同步频率f满足为：v＝λ×f，其中，v为材料中的声速；
所述第一周期栅阵(5)和第二周期栅阵(6)的同步频...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘久玲，洪力，刘明华，何世堂，孔银鸽，郝俊杰，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11