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专利名称：一种基于zctc压电晶体的声表面波气体传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及传感器技术领域，具体地说是一种基于ZCTC压电晶体的声表面波气体传感器。
背景技术：
声表面波气体传感器的工作原理是通过输入叉指换能器与输出叉指换能器之间通道上的敏感薄膜对待测气体的吸附引起声表面波传感器速度的变化，从而发生输出和输入频率的变化，引起声表面波振荡频率的漂移，以实现对待测气体的检测。声表面波气体传感器发展于上世纪70年代，因声表面波气体传感器具有体积小、重量轻、精度高、分辨率高、抗干扰能力强等特点，且制作工艺简单，成本低，是气体传感器的重要补充。在现有工艺条件下，叉指换能器性能的提闻是提闻声表面波气体传感器性能的关键所在。随着声表面波气体传感器技术应用领域和范围不断发展和扩大，传统的压电材料如:石英、铌酸锂、钽酸锂等，已远远不能满足需求。近年来，硅酸镓镧、铌酸镓镧、钽酸镓镧、磷酸镓等结构的晶体作为一种性能优良的新型压电晶体材料，具有较高的机电耦合系数，较低的声表面波传播速度，零延迟温度系数，熔点高，适用于高温环境下等优良品质，弓丨起了国内外广泛的关注。文献2010年第29卷第2期硅酸盐通报(ZCTC压电晶体的结构与声表面波传播特性研究)指出ZCTC晶体与石英晶体相比，ZCTC晶体机电耦合系数较大，可以作为声表面波器件的压电材料。
发明内容本实用新型为了避免现有技术存在的不足之处，提供了一种基于ZCTC压电晶体的声表面波气体传感器，该声表面波气体传感器可以实现精度高、分辨率高、灵敏度高、温度稳定性高、机电耦合系数高的的需求。为解决上述技术问题，本实用新型所采用技术方案如下:—种基于ZCTC压电晶体的声表面波气体传感器,包括压电基片、输入叉指换能器、输出叉指换能器、敏感薄膜、吸声电极，其特征在于，所述压电基片为ZCTC压电晶体，所述输入叉指换能器、输出叉指换能器、吸声电极是在压电基片上制备AL膜，再将AL膜制成叉指换能器IDT电极和吸声电极；其中叉指对数26对，叉指电极宽度0.4Mm，叉指间距
0.4μηι,厚度40nm,吸声电极厚度为50nm。
本实用新型结构特点还在于:所述压电基片为ZCTC压电晶体，即ZnCd(SCN)4，属四方晶系，其晶胞参数为a=l.1135nm, b=l.1135nm, c=0.4376nm,密度 P =2510kg/m3。所述吸声电极位于气体传感器的两端。与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在:ZCTC晶体与石英晶体相比，晶体机电耦合系数较大。敏感薄膜稳定性好，可提高检测的选择性和灵敏性。[0013]吸声电极位于声表面波气体传感器的两端，起到吸收声波的作用
图1本实用新型涉及的声表面波气体传感器结构示意图。图中标号:1压电基片、2输入叉指换能器、3输出叉指换能器、4敏感薄膜、5吸声电极。
具体实施方式
以下结合附图通过具体实施方式
对本实用新型做进一步说明。如图所示，本实用新型的压电基片I采用的是ZCTC压电晶体，即ZnCd(SCN)4，属四方晶系，其晶胞参数为 a=l.1135nm, b=l.1135nm, c=0.4376nm,密度 P =2510kg/m3。采用电子束蒸发法在压电基片I上沉积一层厚度为IOOnm的AL薄膜，粗糙度小于4nm，经过刻蚀工艺制成输入叉指换能器2、输出叉指换能器3的电极和吸声电极5 ;叉指电极宽度0.4Mm，叉指间距0.4Mm，厚度40nm ;吸声电极5厚度为50nm ;在压电基片I采用上制备敏感薄膜4，以提高检测的选择性和灵敏性。
权利要求1.一种基于ZCTC压电晶体的声表面波气体传感器,包括压电基片、输入叉指换能器、输出叉指换能器、敏感薄膜、吸声电极，其特征在于，所述压电基片为ZCTC压电晶体，所述输入叉指换能器、输出叉指换能器、吸声电极是在压电基片上制备AL膜，再将AL膜制成叉指换能器IDT电极和吸声电极；其中叉指对数26对，叉指电极宽度0.4Mm，叉指间距0.4Mm,厚度40nm,吸声电极厚度为50nm。
2.根据权利要求1所述的一种基于ZCTC压电晶体的声表面波气体传感器,其特征在于，所述压电基片为ZCTC压电晶体，即ZnCd(SCN)4，属四方晶系，其晶胞参数为a=l.1135ηm, b=l.1135nm, c=0.4376nm,密度 P =2510 kg/m3。
3.根据权利要求1所述的一种基于ZCTC压电晶体的声表面波气体传感器,其特征在于，所述吸声电极位于气体传感器的两端。
专利摘要本实用新型公开了一种基于ZCTC压电晶体的声表面波气体传感器，包括压电基片、输入叉指换能器、输出叉指换能器、敏感薄膜、吸声电极，其特征在于，所述压电基片为ZCTC压电晶体，所述输入叉指换能器、输出叉指换能器、吸声电极是在压电基片上制备AL膜，再将AL膜制成叉指换能器IDT电极和吸声电极；其中叉指对数26对，叉指电极宽度0.4μm，叉指间距0.4μm，厚度40nm，吸声电极厚度为50nm。本实用新型具有精度高、分辨率高、灵敏度高、温度稳定性高、机电耦合系数高的特点。
文档编号G01N29/036GK203025154SQ20132000005
公开日2013年6月26日 申请日期2013年1月3日 优先权日2013年1月3日
发明者朱小萍 申请人:淮南联合大学, 朱小萍