[发明专利]基于表面声波的湿度传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于表面声波的湿度传感器的制造方法，其特征在于，包括步骤：

步骤1)，提供一基底，于所述基底表面形成压电薄膜；

步骤2)，于所述压电薄膜上制作叉指电极以及位于所述叉指电极两侧的反射金属栅；

步骤3)，于所述叉指电极及压电薄膜表面形成敏感材料。

2.根据权利要求1所述的基于表面声波的湿度传感器的制造方法，其特征在于：步骤1)所述的基底包括硅衬底及玻璃衬底中的一种。

3.根据权利要求1所述的基于表面声波的湿度传感器的制造方法，其特征在于：步骤1)中，采用磁控溅射法于所述基底表面形成压电薄膜，所述压电薄膜包括ZnO及AlN中的一种，其厚度范围为1～1.8μm。

4.根据权利要求1所述的基于表面声波的湿度传感器的制造方法，其特征在于：步骤2)包括步骤：

步骤2-1)，于所述压电薄膜表面形成阻挡层；

步骤2-2)，于所述阻挡层中形成与叉指电极以及位于所述叉指电极两侧的反射金属栅对应的窗口，露出压电薄膜；

步骤2-3)，于所述窗口内的压电薄膜表面以及阻挡层表面沉积金属层；

步骤2-4)，去除所述阻挡层同时剥离所述阻挡层表面的金属层，形成位于所述压电薄膜上的叉指电极以及位于所述叉指电极两侧的反射金属栅。

5.根据权利要求4所述的基于表面声波的湿度传感器的制造方法，其特征在于：所述阻挡层的材料包括PMMA材料、ZEP材料、HSQ材料中的一种。

6.根据权利要求1所述的基于表面声波的湿度传感器的制造方法，其特征在于：所述金属层包括Cr/Au层、Al层及W层中的一种，厚度范围为50～100nm。

7.根据权利要求6所述的基于表面声波的湿度传感器的制造方法，其特征在于：所述Cr/Au层中，Cr层的厚度范围为5～10nm，Au层的厚度范围为45～95nm。

8.根据权利要求1所述的基于表面声波的湿度传感器的制造方法，其特征在于：所述叉指电极的周期为400～3200nm，其等效声表面波波长为400～3200nm，每个叉指的宽度和间距相等，且范围为100～800nm。

9.根据权利要求1所述的基于表面声波的湿度传感器的制造方法，其特征在于：所述反射金属栅包括多个平行间隔排列的金属条，所述反射金属栅的周期为200～1600nm，其等效声表面波波长为400～3200nm。

10.根据权利要求1所述的基于表面声波的湿度传感器的制造方法，其特征在于：步骤3)中，采用旋涂工艺于所述叉指电极及压电薄膜表面形成敏感材料，所述敏感材料包括MoS₂，所述MoS2采用液相剥离法制备。

11.一种基于表面声波的湿度传感器，其特征在于，包括：

基底；

压电薄膜，形成于所述基底表面；

叉指电极，形成于所述压电薄膜表面；

反射金属栅，形成于所述压电薄膜表面，且位于叉指电极的两侧；

敏感材料，形成于所述叉指电极及压电薄膜表面。

12.根据权利要求11所述的基于表面声波的湿度传感器，其特征在于：所述基底包括硅衬底及玻璃衬底中的一种。

13.根据权利要求11所述的基于表面声波的湿度传感器，其特征在于：所述压电薄膜包括ZnO及AlN中的一种，其厚度范围为1～1.8μm。

14.根据权利要求11所述的基于表面声波的湿度传感器，其特征在于：所述叉指电极及反射金属栅的厚度范围为50～100nm，材料包括Cr/Au、Al及W中的一种。

15.根据权利要求14所述的基于表面声波的湿度传感器，其特征在于：所述叉指电极及反射金属栅为Cr/Au层，其中，Cr层的厚度范围为5～10nm，Au层的厚度范围为45～95nm。

16.根据权利要求11所述的基于表面声波的湿度传感器，其特征在于：所述叉指电极的周期为400～3200nm，其等效声表面波波长为400～3200nm，每个叉指的宽度和间距相等，且范围为100～800nm。