收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于ZnO单晶声表面波压力传感器的特性研究

吴文琪  
【摘要】:传感器技术是现代科学技术中,快速发展的一种高新技术,受到各界学者的关注。而声表面波压力传感器由于分辨率和测试精度较高、工艺制作先进、适合批量生产等优势,在传感器领域有极大的应用前景。本文首先介绍了ZnO单晶作为一种新型半导体材料,所具有的禁带宽、激子束缚能高、机电耦合性能良好等优点。因此,将ZnO单晶应用到声表面波传感器领域中,具有非常大的优势。其次,对表面声波的传播理论做了探讨,并且介绍了声表面波和压力传感器的原理和发展历史,通过有限元分析软件COMSOL对ZnO单晶声表面波谐振器进行建模,用有限元分析法进行模拟仿真。将声表面波谐振器的三维模型简化为2D模型,仿真结果得到了对称模态和反对称模态以及体声波,分析了SAW器件的谐振频率,分析得出了ZnO单晶的相速度v=2670.169m/s。并且得到了器件的电导和位移特性分析。接下来设计了一种ZnO单晶SAW谐振器,由5对IDT和5对声反射栅组成,研究了此SAW谐振器在无压力加载和压力加载下的频率响应和位移特性,得出了频率响应与外加压力呈现良好的负线性关系,关系式为y=162.0712-0.0149x。还讨论了ZnO单晶声表面波谐振器结构参数对谐振器工作频率的影响,结构参数主要包括IDT的高度和金属覆盖率,以及ZnO基底的厚度,对实际制作SAW谐振器,作出了一定的理论指导。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 袁玲;孙凯华;崔一平;沈中华;倪晓武;;由于表面粗糙引起的激光声表面波色散的实验和理论研究[J];物理学报;2012年01期
2 武以立;高频声表面波技术的发展与应用[J];压电与声光;1988年06期
3 康铁安;;声表面波型传感器[J];宇航计测技术;1990年02期
4 杨晓东,廖代材;石英声表面波宽带延迟线[J];压电与声光;1992年06期
5 ;1声表面波技术[J];压电与声光;1994年05期
6 史国伟;声表面波的原理与发展[J];武警技术学院学报;1996年04期
7 张国民,廖代材,刘积学,梁娟;声表面波高精度多路延迟线组[J];压电与声光;1998年01期
8 苟永明;声表面波传感器原理及应用[J];传感器世界;1998年10期
9 范东远,陈明;声表面波压力遥测传感器的理论与设计[J];航空计测技术;1998年06期
10 刘艾,马伟方,施文康;一种新型的声表面波目标识别系统研究[J];传感技术学报;2000年02期
11 童筱钧,章德;石英上准纵漏表面声波在液体传感方面的潜在应用[J];传感技术学报;2000年04期
12 李平,文玉梅,王军峰,刘双临,黄尚廉;基于声表面波谐振器和延迟线的编码型无源无线阵列传感器[J];仪表技术与传感器;2003年02期
13 陈继凯,朱大中,黄浙隆;双声路声表面波质量传感器的研究[J];压电与声光;2003年02期
14 章安良,朱大中;声表面波质量传感器[J];传感器技术;2005年01期
15 章安良,朱大中;S型双声路声表面波质量传感器[J];压电与声光;2005年01期
16 王学德;江城;周敏;高璟;;声表面波陀螺微弱信号接收电路研究[J];机械管理开发;2007年01期
17 吴佳;李庆亮;韩韬;水永安;;声表面波标签三次反射的分析[J];压电与声光;2008年03期
18 陈智军;李良儿;施文康;郭华伟;;声表面波与声板波激发特性对比研究[J];中国机械工程;2008年11期
19 李淑红;赵启大;廖同庆;廖纪平;;基于声表面波技术探测微量气体的理论分析[J];传感器与微系统;2008年08期
20 章安良;尉一卿;韩庆江;叶丽军;费景臣;;基于两相向声表面波快速富集悬液中微粒[J];传感技术学报;2010年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱嘉林;李永刚;李业隆;;声表面波角速率传感器的理论与数值分析[A];第十九届测控、计量、仪器仪表学术年会(MCMI'2009)论文集[C];2009年
2 谢馥励;张碧星;宫俊杰;;声表面波聚焦理论与方法研究[A];泛在信息社会中的声学——中国声学学会2010年全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2010年
3 谢馥励;张碧星;宫俊杰;;宽频带多模式声表面波聚焦理论与方法研究[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
4 周世圆;张运涛;徐春广;伍懿;;无源无线声表面波嵌入式测量理论与技术[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
5 陈明;;声表面波谐振式力学量传感器的发展与现状[A];2000全国力学量传感器及测试、计量学术交流会论文集[C];2000年
6 沈中华;石一飞;严刚;袁玲;陆建;倪晓武;;激光声表面波的若干应用研究进展[A];2007年先进激光技术发展与应用研讨会论文集[C];2007年
7 潘峰;曾飞;李冬梅;刘明;刘积学;;声表面波关键材料与应用研究[A];中国真空学会2008年学术年会论文摘要集[C];2008年
8 孙斌;张涛;;多层膜结构声表面波传播理论研究进展[A];第三届上海——西安声学学会学术会议论文集[C];2013年
9 程卫东;鄂明成;董永贵;;声表面波力敏传感器基片材料最佳切向的研究[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅲ)[C];2008年
10 王俊新;陆艳艳;何世堂;邱细敏;;声表面波气相色谱仪性能评价[A];2013中国西部声学学术交流会论文集(上)[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈琨;激光声表面波技术测量表面微裂纹的理论与系统研究[D];天津大学;2015年
2 高丽丽;多尺度声表面波式小波变换处理器及小波反变换处理器的研究[D];东华大学;2017年
3 曾伟;扫查式激光超声技术及其在表面缺陷检测中的应用研究[D];南京航空航天大学;2016年
4 李秀明;铌镁酸铅和铌锌酸铅基铁电单晶中声表面波传播特性研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
5 白茂森;激光声表面波法测量薄膜杨氏模量的理论与系统研究[D];天津大学;2012年
6 杨莺;新结构声表面波质量传感器及声表面波集成声路隔离吸声技术的研究[D];浙江大学;2005年
7 刘骏跃;声表面波惯性器件传感检测技术研究[D];西北工业大学;2007年
8 李淑红;基于声表面波技术的新型气体传感器的研究[D];南开大学;2010年
9 严刚;激光声表面波用于金属表面缺陷无损检测的研究[D];南京理工大学;2007年
10 李庆亮;声表面波射频辨识标签与系统研究[D];上海交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴文琪;基于ZnO单晶声表面波压力传感器的特性研究[D];南京邮电大学;2017年
2 赵瑾珠;声表面波电子鼻探测器的技术研究[D];电子科技大学;2015年
3 黄亮;高灵敏度磁电声表面波磁场传感器研究[D];电子科技大学;2015年
4 曾庆辉;基于无源无线声表面波技术的机床主轴热监测系统研究与实现[D];浙江大学;2015年
5 孙凤佩;声表面波气体探测器系统集成技术研究[D];电子科技大学;2015年
6 陈雪薇;基于声表面波的GIS开关触头温度监测的研究[D];华北电力大学;2015年
7 曹放;基于声表面波技术的无线无源温度传感器研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
8 陈鹏;兰姆波型声表面波无源无线温度传感器的研究[D];电子科技大学;2015年
9 刘洋;基于声表面波传感器阵列的气体检测模式识别研究[D];电子科技大学;2014年
10 汪骏雄;基于声表面波的微流体雾化机理与实验研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 韩连国 罗俊昌;科技报国迎挑战[N];中国电子报;2000年
2 徐铮奎;新型压力传感器有助于提早发现病变[N];中国医药报;2009年
3 记者 刘蒙丹;我市民企造出“天宫一号”运载火箭压力传感器[N];南京日报;2011年
4 成都 青化 摘译;压力传感器[N];电子报;2008年
5 河南许昌技术经济学校 李德彦;汽车常用压力传感器与检测[N];电子报;2009年
6 唐华淼 编译;厚度不足0.3mm的压力传感器[N];电子报;2009年
7 香港理工大学纺织与制衣学系 陶肖明 舒琳 华涛 李莹 麦恺莹;基于织物压力传感器的智能鞋系统[N];中国纺织报;2013年
8 华戈 摘译;振动压力传感器[N];电子报;2008年
9 本报记者 逄丹;加速推进压力传感器在物联网的应用[N];通信产业报;2014年
10 通讯员 唐江 潘培波;依靠自主创新占据市场高端[N];汉中日报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978