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基于Au/SiO_(2)双层波导Love波液相生物器件的研究
1
作者
江钊
伍晗峰
付琛
《压电与声光》
北大核心
2025年第3期532-538,共7页
针对Love波声表面波传感器在液相生物检测中的性能评价与结构优化,提出采用Au/SiO_(2)的双层波导结构,并引入Cr作为SiO_(2)与Au之间的黏附层,以改善SiO_(2)在Au表面沉积的黏附性与致密性。基于有限元仿真软件,从质量负载灵敏度的角度验...
针对Love波声表面波传感器在液相生物检测中的性能评价与结构优化,提出采用Au/SiO_(2)的双层波导结构,并引入Cr作为SiO_(2)与Au之间的黏附层,以改善SiO_(2)在Au表面沉积的黏附性与致密性。基于有限元仿真软件,从质量负载灵敏度的角度验证了双层波导结构Love波声表面波器件的理论可行性。模拟计算结果表明,当Au=0.1μm,SiO_(2)=2μm时,该结构的质量灵敏度达到了最优值,为-29.83 kHz·cm2/μg。此外,Au层厚度为0.1μm与电极厚度一致,因此在后续实验中将采用Au波导层与电极层一同制作。在实验测试中,通过MEMS工艺制备以ST-90°X石英为衬底的具有Au单层波导结构的延迟线型SAW器件,使用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术沉积第二层波导层SiO_(2),利用热蒸镀技术在延迟线区域生长铝薄膜作为质量负载。通过四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液对铝薄膜的腐蚀作用,采用适用于液相生物传感器的声表面波器件质量负载灵敏度实时检测系统,从相位层面实时检测器件的相位变化,实现对双层波导声表面波传感器灵敏度的验证与评价,得出在Au=0.1μm,SiO_(2)=0.15μm,Al=0.15μm时,器件的相位变化最大为124°。在最优参数下,改变铝膜厚度,得出双层波导结构声表面波传感器的灵敏度达到0.81(°)/nm,具备良好的线性度与稳定性。
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关键词
声表面波
双层波导
LOVE波
有限元仿真
质量负载
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职称材料
题名
基于Au/SiO_(2)双层波导Love波液相生物器件的研究
1
作者
江钊
伍晗峰
付琛
机构
深圳大学深圳市先进薄膜及应用重点实验室
出处
《压电与声光》
北大核心
2025年第3期532-538,共7页
基金
广东省重点领域研发计划项目(2023B0101190002)
深圳市基础研究(重点项目)(JCYJ20220818095611025)。
文摘
针对Love波声表面波传感器在液相生物检测中的性能评价与结构优化,提出采用Au/SiO_(2)的双层波导结构,并引入Cr作为SiO_(2)与Au之间的黏附层,以改善SiO_(2)在Au表面沉积的黏附性与致密性。基于有限元仿真软件,从质量负载灵敏度的角度验证了双层波导结构Love波声表面波器件的理论可行性。模拟计算结果表明,当Au=0.1μm,SiO_(2)=2μm时,该结构的质量灵敏度达到了最优值,为-29.83 kHz·cm2/μg。此外,Au层厚度为0.1μm与电极厚度一致,因此在后续实验中将采用Au波导层与电极层一同制作。在实验测试中,通过MEMS工艺制备以ST-90°X石英为衬底的具有Au单层波导结构的延迟线型SAW器件,使用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术沉积第二层波导层SiO_(2),利用热蒸镀技术在延迟线区域生长铝薄膜作为质量负载。通过四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液对铝薄膜的腐蚀作用,采用适用于液相生物传感器的声表面波器件质量负载灵敏度实时检测系统,从相位层面实时检测器件的相位变化,实现对双层波导声表面波传感器灵敏度的验证与评价,得出在Au=0.1μm,SiO_(2)=0.15μm,Al=0.15μm时,器件的相位变化最大为124°。在最优参数下,改变铝膜厚度,得出双层波导结构声表面波传感器的灵敏度达到0.81(°)/nm,具备良好的线性度与稳定性。
关键词
声表面波
双层波导
LOVE波
有限元仿真
质量负载
Keywords
surface acoustic wave
bilayer waveguide
Love wave
finite element simulation
mass loading
分类号
TN65 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
作者
出处
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1
基于Au/SiO_(2)双层波导Love波液相生物器件的研究
江钊
伍晗峰
付琛
《压电与声光》
北大核心
2025
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