新型聲波諧振器及其傳感應(yīng)用研究.pdf

1、得益于材料科學(xué)和先進(jìn)微納米加工工藝的進(jìn)步，近年來(lái)柔性電子發(fā)展迅速。柔性電子不僅彌補(bǔ)了傳統(tǒng)固體電子的不足，同時(shí)其也是電子學(xué)一個(gè)新興的重要分支，有助于拓展整個(gè)電子學(xué)的應(yīng)用范圍。學(xué)術(shù)界陸續(xù)報(bào)導(dǎo)了許多柔性電子的應(yīng)用，但目前為止，有關(guān)柔性微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的報(bào)導(dǎo)還很少。在眾多的MEMS器件中，聲表面波(SAW)器件是最簡(jiǎn)單的一種MEMS器件，它與另一類MEMS器件—薄膜體聲波諧振器(FBAR)一起，常用作傳感器來(lái)使用。
　　本文研究了在

2、柔性聚酰亞胺(PI)和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)上通過(guò)磁控濺射方法沉積具有大晶粒尺寸且具有良好(0002)晶體取向的ZnO薄膜的制備方法，研究了該種ZnO薄膜的特性。并成功地在ZnO/PI和ZnO/PET復(fù)合基板上制備出高性能的柔性SAW器件。所制備的柔性SAW器件具有兩個(gè)主要的諧振模態(tài)，分別對(duì)應(yīng)于廣義蘭姆波(Lamb Wave)的0階對(duì)稱和反對(duì)稱模態(tài)。論文探討了ZnO薄膜厚度、器件波長(zhǎng)和叉指電極間距對(duì)這種柔性器件的影響。由于制備在柔

3、性基板上，該種器件可以彎折，在最大應(yīng)變量為2500με的情況下，其可彎曲次數(shù)超過(guò)100次，這表面該種器件可作為柔性器件來(lái)使用。同時(shí)本文還研究了這種器件在溫度、濕度、紫外光和應(yīng)變傳感等領(lǐng)域的應(yīng)用，器件對(duì)這些外部參數(shù)反應(yīng)敏感，其特性不遜于類似的固體基板上的SAW傳感器。初步揭示了柔性SAW器件在傳感領(lǐng)域的應(yīng)用前景。
　　本文還研究了另一類高頻聲波器件FBAR，所研究的FBAR器件制備于硅襯底上，采用體硅背面刻蝕型結(jié)構(gòu)。由于使用SiO2