谐振式检测器指条厚度对质量型声表面波传感器灵敏度的影响

研究了谐振器指条厚度对质量型声表面波传感器灵敏度的影响.利用耦合模方程推导出耦合模参量与周期栅阵禁带边界频率的关系,结合有限元及P矩阵模型,获得了声表面波传感器灵敏度随指条厚度的变化关系.制备3种不同铝指条厚度(1600 (A),1900 (A),3100 (A))的声表面波谐振器,通过对其表面中心区域沉积SiO2层验证了计算结果.结果 表明:采用ST-X石英基底的声表面波谐振器对SiO2负载检测时,传感器的灵敏度随铝指条厚度的增加先变大后减小,最优归一化指条厚度为1.9％.分析表明,指条厚度对传感器灵敏度的影响主要来自于传播速度和耦合系数的共同作用,通过优化指条厚度的方法可改善传感器的灵敏度.