一种基于AIScN压电薄膜的异质声学结构的表面声波氢气传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于AIScN压电薄膜的异质声学结构的表面声波氢气传感器，包括输入输出叉指换能器，氢敏材料，反射栅，全向带隙声反射器，采用C轴取向的AIScN薄膜，硅衬底；其中氢敏材料沉积在两组换能器中间的传输区域上，通过吸附氢气引起薄膜质量与密度变化从而改变最终输出频率，从输出频率变化可以解耦氢气浓度信息。本发明专利技术采用了新型异质声学层结构对声波进行能量约束，通过减小插入损耗来设计具有高Q值的表面声波氢气传感器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别是一种基于aiscn压电薄膜的异质声学结构的表面声波氢气传感器。

技术介绍

1、氢能作为一种储量丰富的清洁能源在燃料电池，化学工厂及航空航天领域有着广泛的应用场景。然而由于氢气的独特特性，其在制备、存储及使用方面仍有巨大隐患，为了保证氢能源的安全应用，能够快速有效的氢气浓度检测至关重要，

2、mems技术的广泛应用使得传感器能够变得更加小型化并获得更高的灵敏度和更低的功耗。目前市面上所应用的传感器类型主要有光学型、热导型、电化学型和声学型。这几种类型的传感器都有着各自的优缺点，其中表面声波传感器采用saw器件与敏感薄膜结合的方式，当敏感薄膜对氢分子实现可逆物理吸附时，通过质量负载变化，改变表面声波的传播速度来实现氢气浓度检测。表面声波传感器具有高灵敏度，检测范围宽等优点，但声波在传输过程中易受器件插入损耗影响，在声波传输的声波损耗方向仍有进一步改进空间。

技术实现思路

1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于aiscn压电薄膜的异质声学结构的表面声波氢气传感器，通过对声波本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于AIScN压电薄膜的异质声学结构的表面声波氢气传感器，包括：沉积在压电薄膜上表面两侧的叉指换能器与反射栅、AIN压电薄膜、氢敏材料、全向带隙声反射器和Si衬底；其特征在于，当氢敏材料对氢分子实现可逆物理吸附时，通过质量负载变化，改变表面声波的传播速度，引起输出信号的频移，从输出信号的变化中解耦出氢气浓度变化。

2.根据权利要求1所述的一种基于AIScN压电薄膜的异质声学结构的表面声波氢气传感器，其特征在于，叉指换能器包括输入叉指换能器和输出叉指换能器，所述输入叉指换能器和输出叉指换能器分别设置于压电薄膜上表面的两侧。

3.根据权利要求2所述的一种基于A...

【技术特征摘要】

1.一种基于aiscn压电薄膜的异质声学结构的表面声波氢气传感器，包括：沉积在压电薄膜上表面两侧的叉指换能器与反射栅、ain压电薄膜、氢敏材料、全向带隙声反射器和si衬底；其特征在于，当氢敏材料对氢分子实现可逆物理吸附时，通过质量负载变化，改变表面声波的传播速度，引起输出信号的频移，从输出信号的变化中解耦出氢气浓度变化。

2.根据权利要求1所述的一种基于aiscn压电薄膜的异质声学结构的表面声波氢气传感器，其特征在于，叉指换能器包括输入叉指换能器和输出叉指换能器，所述输入叉指换能器和输出叉指换能器分别设置于压电薄膜上表面的两侧。

3.根据权利要求2所述的一种基于aiscn压电薄膜的异质声学结构的表面声波氢气传感器，其特征在于，所述输入叉指换能器和输出叉指换能器均钼金属制成的电极，并采用单相单向换能器结构，电极膜厚为电极膜厚为1%λx -1.5%λx，λx为...

【专利技术属性】
技术研发人员：任子明，陈圣卓，王荣杰，柴进，王亦春，杨昆仑，
申请(专利权)人：集美大学，
类型：发明
国别省市：