[发明专利]一种用于液体检测的薄膜体声波传感器在审
申请号: | 201911247636.5 | 申请日: | 2019-12-09 |
公开(公告)号: | CN110967380A | 公开(公告)日: | 2020-04-07 |
发明(设计)人: | 陈达;彭杰;王鹏;张小军;邵林;孟令龙;李忠丽 | 申请(专利权)人: | 山东科技大学 |
主分类号: | G01N27/02 | 分类号: | G01N27/02 |
代理公司: | 青岛锦佳专利代理事务所(普通合伙) 37283 | 代理人: | 朱玉建 |
地址: | 266590 山东*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 用于 液体 检测 薄膜 声波 传感器 | ||
1.一种用于液体检测的薄膜体声波传感器,其特征在于,
包括基底、声反射层、金属电极对、压电薄膜以及微流体通道;
所述金属电极对由两个金属激励电极组成,即一号金属激励电极和二号金属激励电极;
声反射层设置于所述基底的一侧表面上;
一号金属激励电极设置于所述声反射层远离所述基底的一侧表面上;
压电薄膜设置于所述一号金属激励电极远离所述基底的一侧表面上;
二号金属激励电极位于所述压电薄膜远离所述基底的一侧;
微流体通道位于所述压电薄膜与所述二号金属激励电极之间,且所述微流体通道靠近基底的一侧表面与压电薄膜接触,远离基底的一侧表面与二号金属激励电极接触。
2.根据权利要求1所述的用于液体检测的薄膜体声波传感器,其特征在于,
所述金属电极对中至少有一个金属激励电极,该金属激励电极的宽度小于或等于所述微流体通道的宽度,且该金属激励电极的长度小于或等于所述微流体通道的长度。
3.根据权利要求1所述的用于液体检测的薄膜体声波传感器,其特征在于,
所述微流体通道的长度为压电薄膜长度的1/2~1倍,微流体通道的宽度为压电薄膜宽度的2/3~1倍,且所述微流体通道的厚度为压电薄膜厚度的1~2倍。
4.根据权利要求1所述的用于液体检测的薄膜体声波传感器,其特征在于,
所述基底是由单晶硅、石英、砷化镓或蓝宝石材料制成的;所述声反射层采用横膈膜结构、空气隙结构或由周期性声阻抗不同的膜层交替构成的布拉格结构;
所述压电薄膜是由氮化铝、氧化锌和锆钛酸铅薄膜中的任意一种、或者以氮化铝、氧化锌和锆钛酸铅薄膜中的至少两种为基质进行掺杂而成的复合压电薄膜材料制成的。
5.根据权利要求1所述的用于液体检测的薄膜体声波传感器,其特征在于,
所述微流体通道是采用聚二甲基硅氧烷,通过纳米压印工艺或软光刻工艺制作而成的。
6.一种用于液体检测的薄膜体声波传感器,其特征在于,
包括基底、声反射层、金属电极对、压电薄膜以及微流体通道;
所述金属电极对由两个金属激励电极组成,即一号金属激励电极和二号金属激励电极;
声反射层设置于所述基底的一侧表面上;
一号金属激励电极设置于所述声反射层远离所述基底的一侧表面上;
压电薄膜位于所述一号金属激励电极远离所述基底的一侧;
微流体通道位于所述一号金属激励电极与所述压电薄膜之间,且所述微流体通道靠近基底的一侧表面与一号金属激励电极接触,远离基底的一侧表面与压电薄膜接触;
二号金属激励电极设置于所述压电薄膜远离所述基底的一侧表面上。
7.根据权利要求6所述的用于液体检测的薄膜体声波传感器,其特征在于,
所述金属电极对中至少有一个金属激励电极,该金属激励电极的宽度小于或等于所述微流体通道的宽度,且该金属激励电极的长度小于或等于所述微流体通道的长度。
8.根据权利要求6所述的用于液体检测的薄膜体声波传感器,其特征在于,
所述微流体通道的长度为压电薄膜长度的1/2~1倍,微流体通道的宽度为压电薄膜宽度的2/3~1倍,且所述微流体通道的厚度为压电薄膜厚度的1~2倍。
9.根据权利要求6所述的用于液体检测的薄膜体声波传感器,其特征在于,
所述基底是由单晶硅、石英、砷化镓或蓝宝石材料制成的;所述声反射层采用横膈膜结构、空气隙结构或由周期性声阻抗不同的膜层交替构成的布拉格结构;
所述压电薄膜是由氮化铝、氧化锌和锆钛酸铅薄膜中的任意一种、或者以氮化铝、氧化锌和锆钛酸铅薄膜中的至少两种为基质进行掺杂而成的复合压电薄膜材料制成的。
10.根据权利要求6所述的用于液体检测的薄膜体声波传感器,其特征在于,
所述微流体通道是采用聚二甲基硅氧烷,通过纳米压印工艺或软光刻工艺制作而成的。
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