Love波传感器的性能分析与实验

• 作者: 刘永顺 吴一辉 张平 李锋 毕晓猛 苗圃
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: Love波传感器 色散曲线 质量灵敏度 循环伏安法
• 年，卷（期）: 2011,（10）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 2457-2463
• 分类号: TP212.1
• 字数: 2536字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20111910.2457

摘要

为了制作高灵敏度Love波传感器,分析了Love波在ST-石英和二氧化硅薄膜分层结构中的传播特性,并对该分层结构进行了相关的理论推导和计算.首先,从声学动力学方程出发,分析求解了该分层结构的波动方程,得到了在该分层结构的色散关系及位移表达式.基于得到的解析表达式分析了波结构,绘制了特性曲线,得到了Love波在该结构中的传播特性.最后,应用MEMS工艺制作了由ST-石英为基底、二氧化硅为波导层的Love波传感器,并通过电化学微电铸的方法进行了实验验证,且对理论灵敏度与实验灵敏度之间不一致的原因进行了分析.测试数据显示,该传感器的质量灵敏度为100 cm2/g,最低检出限为3.65 ng,结果证明了该Love波传感器基本满足高灵敏度生化检测的要求.