[发明专利]气体传感器用声表面波敏感器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器部件，尤其涉及一种气体传感器用声表面波敏感器件。

背景技术

声表面波（SAW，SurfaceAcousticWave）是沿物体表面传播的一种弹性波。由于声表面波的传播速度比电磁波传播速度的十万分之一，而且在它的传播路径上容易取样和进行处理。以声表面波气体传感器为例，它具有结构简单、可自动实时监测、体积小、误报率低、使用成本低、可连续工作时间长等优点，被广泛应用于便携式化学战剂检测器领域。声表面波气体传感器的敏感单元为声表面波敏感器件，它常由声表面波延迟线或双端声表面波谐振器组成。由于双端声表面波谐振器具有更高的Q值，可得到更高的灵敏度，近年来，逐渐取代了声表面波延迟线在声表面波敏感器件中的应用。

双端声表面波谐振器上通常设置有一个敏感区域，该敏感区域一般设置在该双端声表面谐振器的两个叉指换能器之间。因为叉指换能器之间的间距有限，因此使得气体敏感面积较小，双端声表面波谐振器的Q值仍然高的有限。此外，现有技术中的双端声表面波谐振器的频率温度稳定性不好、使得现有声表面波气体传感器的灵敏度不够高。以上种种原因限制了声表面波气体传感器在高端便携式化学战剂检测器中的应用范围。

因此，提高气体传感器用的声表面波敏感器件的灵敏度成为解决声表面波气体传感器在高端便携式化学战剂检测器中的应用范围较小的技术问题的关键点。

发明内容

鉴于现有技术中的气体传感器用声表面波敏感器件的灵敏度不够高的技术问题，有必要提供一种灵敏度较高的气体传感器用表面波敏感器件。

本发明的具体技术方案如下：

本发明提供一种气体传感器用声表面波敏感器件。该气体传感器用声表面波敏感器件包括一个衬底、一个第一双端声表面波谐振器、一个与该第一双端声表面波声谐振器的谐振频率不同的第二双端声表面波谐振器。该衬底包括一个第一表面和一个与该第一表面相对设置的第二表面；该第一双端声表面波谐振器设置在该第一表面，该二双端声表面波谐振器设置在该第二表面；该第一双端声表面波谐振器和该第二双端声表面波谐振器具有一个交叠区域。

在本发明的一个进一步优化的具体实施方式中，该交叠区域的大小与该该第一双端声表面波谐振器和该第二双端声表面波谐振器所占面积较小的一个的面积相同。

在本发明的一个进一步优化的具体实施方式中，该第一双端声表面波谐振器包括两个第一叉指换能器，该第二双端声表面波谐振器包括两个第二叉指换能器；该两个第一叉指换能器之间的距离大于200倍的声表面波波长；该两个第二叉指换能器之间的距离大于200倍的声表面波波长。

在本发明的一个进一步优化的具体实施方式中，该第一双端声表面波谐振器还包括两个第一反射栅，该第二双端声表面波谐振器还包括两个第二反射栅；该两个第一叉指换能器位于该两个第一反射栅之间，该两个第二叉指换能器位于该两个第二反射栅之间。

在本发明的一个进一步优化的具体实施方式中，该气体传感器用声表面波敏感器件还包括一层沉积于该第一双端声表面波谐振器和该第一表面上的吸附膜。

在本发明的一个进一步优化的具体实施方式中，该气体传感器用声表面波敏感器件还包括一层沉积于该第一双端声表面波谐振器上并且位于该吸附膜与该第一双端声表面波谐振器之间的第一钝化膜。

在本发明的一个进一步优化的具体实施方式中，该第一表面上未被该第一第一双端声表面波谐振器的区域覆盖有该第一钝化膜；该第一钝化膜被该吸附层覆盖。

在本发明的一个进一步优化的具体实施方式中，该气体传感器用声表面波敏感器件还包括一层第二钝化膜，该第二钝化膜覆盖该第二双端声表面波谐振器及该第二表面。

在本发明的一个进一步优化的具体实施方式中，该第一钝化膜和该第二钝化膜为二氧化硅或氮化硅。

在本发明的一个进一步优化的具体实施方式中，每个第二叉指换能器包括两个相对平行设置的汇流条以及多个位于该两个汇流条之间的指条，该第二钝化膜覆盖该多个指条及该第二反射栅。

在本发明的一个进一步优化的具体实施方式中，该气体传感器用声表面波敏感器件还包括电连接用焊盘，该焊盘通过银浆与该第二叉指换能器的汇流条电连接。

相较于现有技术，本发明的主要有益效果在于：