固-膜雙層結構聲表面波傳播理論研究.pdf

1、本文首先對聲表面波器件的原理、應用以及性能特點進行了介紹，以此為基礎引出了研究多層結構聲表面波器件的必要性，并介紹了幾種研究多層結構聲表面波器件的理論計算模型。重點研究了載流子能量傳遞理論模型和多層介質結構聲波場理論模型，并利用編程軟件分別對導電薄膜/壓電基底的固-膜雙層結構和壓電薄膜/非壓電基底的固-膜雙層結構中聲表面波傳播特性進行了計算模擬。
　　在導電薄膜/壓電基底的固-膜雙層結構聲表面波傳播特性研究中，隨著薄膜電導率的提升

2、，聲表面波的頻率偏移量和波速偏移量單調上升，并且在薄膜電導率與壓電基底共振電導率比值范圍內時上升最快。而單位波數的衰減則是先上升后下0Csv降，并且在薄膜電導率和壓電基底的共振電導率Csv0相等時達到最大值K2/4。
　　利用以上結果，計算了LiNbO3上鍍CuPc摻雜PVP的薄膜摻雜比例對聲波參數影響，以及基于金屬酞菁材料制備的聲表面波NO2傳感器聲波特性。得出隨著CuPc與PVP質量比的上升，聲表面波頻率偏移量和聲波衰減都在上

3、升，并且當質量比在2:1和3:1之間時，頻率偏移量和衰減上升最快。NO2傳感器隨著NO2濃度的上升，頻率偏移量和損耗也都在升高，但上升趨勢慢慢趨于平緩，在觀察范圍內器件的平均頻率偏移量分辨率為4.4Hz/ppm。
　　在壓電薄膜/非壓電基底的固-膜雙層結構中，本文以多層膜聲波場理論為基礎，利用剛度矩陣法求解了壓電薄膜/非壓電基底雙層結構在四種不同激勵條件下的有效介電常數公式，證明了計算過程中頻率f和薄膜厚度h的代數對稱關系。利用編