文献类型：会议

作　　者：罗景庭 全傲杰 付琛 范平 张东平

作者单位：深圳大学物理与能源学院深圳市先进薄膜与应用重点实验室

会议文献：TFC’17全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集

会议名称：TFC’17全国薄膜技术学术研讨会

会议日期：20170819

会议地点：中国安徽合肥

主办单位：中国真空学会薄膜专业委员会

出版日期：20170800

学会名称：中国真空学会薄膜专业委员会

语　　种：中文

摘　　要：过去几十年,声表面波器件被广泛应用于通讯,雷达,电子对抗等领域。近年来,声表面波传感器由于具有高灵敏度、无线无源等优势被广泛应用于生物监测和传感领域。在生物化学检测过程中的大部分是液体环境,因此需要剪切横波的声表面波器件,因为剪切横波质点平行于表面振动,没有垂直于表面的分量,不向液体辐射能量,其检测灵敏度高。目前多数制作剪切横波模式的声表面波器件都采用LiNbO,LiTaO和石英基片。这些晶片不仅成本高,而且都有各自的不足。硅衬底上生长ZnO薄膜制备声表面波器件具有成本低,器件可设计性强,（110）取向的ZnO薄膜机电耦合系数大,适合制备声表面波传感器。然而ZnO/Si具有负温度系数,制备的声表面波生物传感器温度稳定性差,TeO薄膜具有正温度系数,因此采用TeO/IDT/ZnO/Si（100）多层薄膜结构设计有望获得具有高敏感和温度稳定的声表面波传感器。本文采用数值方法模拟TeO/IDT/ZnO/Si（100）多层薄膜结构声表面波传播特性,包括声表面波相速度V,机电耦合系数K2,温度延迟系数TCD随ZnO薄膜和TeO薄膜厚度频散特性。研究发现,相比于1模式的声表面波器件,0模式声表面波器件具有更大的K和灵敏度。当h/λ=0.021和h/λ=0.304时,声表面波生物传感器的归一化灵敏度达到1.04×10m/kg,TCD为0.009 ppm/℃,K达到2.76%。优化TeO薄膜和ZnO薄膜后,声表面波传感器具有较高的灵敏度和温度稳定性。

关 键 词：多层薄膜结构  生物传感器  TeO2/IDT/ZnO  声表面波 敏感特性 IDT 数值模拟

分 类 号：TB383.2[材料类]