【摘 要】
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声表面波（SAW,Surface Acoustic Wave）器件由于具有稳定性好、灵敏度高、多参数敏感等优点,广泛应用于各类传感器。随着物联网的发展,SAW传感器也正在向柔性化方向发展。本文研制了一种基于ZnO压电薄膜的柔性SAW器件,对器件的射频特性和紫外探测性能进行了实验研究。本文首次将碳纤维（CFs,carbon fibers）引入SAW器件,在PI/编织碳纤维复合材料衬底上,首先采用磁控
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声表面波（SAW,Surface Acoustic Wave）器件由于具有稳定性好、灵敏度高、多参数敏感等优点,广泛应用于各类传感器。随着物联网的发展,SAW传感器也正在向柔性化方向发展。本文研制了一种基于ZnO压电薄膜的柔性SAW器件,对器件的射频特性和紫外探测性能进行了实验研究。本文首次将碳纤维（CFs,carbon fibers）引入SAW器件,在PI/编织碳纤维复合材料衬底上,首先采用磁控溅射工艺沉积了（0002）择优取向的ZnO压电薄膜,然后采用热蒸发和剥离工艺制备了波长为64μm、100μm、160μm的等叉指电极和非均匀叉指电极。对器件的射频特性和紫外传感性能的测试结果表明,器件设计波长越大,其谐振频率越低,紫外传感灵敏度越小;等叉指电极结构的紫外探测灵敏度优于非均匀叉指电极;实验测得波长64μm的等叉指器件在谐振频率为14.6 MHz时,其频率温度系数为～365ppm/K、灵敏度为56.92(ppm（m W/cm2）-1;通过采用Comsol软件对该器件的有限元仿真分析,我们推测其工作在瑞利波模式。此外,我们发现本文研制的SAW器件还表现出电磁超材料特性,实验结果显示,波长64μm的等叉指电极器件的电磁共振频率为4.7GHz,在该频率下紫外传感的灵敏度为38.3(ppm（m W/cm2）-1,葡萄糖探测的灵敏度为34MHz/（mg/ml）。本文研制的柔性SAW器件具有多功能集成和多应用场景的潜力。
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