硅基MEMS声学Lamb波生化用质量传感器研究

采用硅微加工制造技术研制的Lamb板波传感器是现今声学传感器的研究热点。目前缺乏针对微系统条件下的声学板波传感器的理论依据和设计方法，本项目针对实用MEMS Lamb波生化用质量传感器对应的压电层/支撑层/敏感层的压电多层板模型，进行Lamb波传播和激发研究。通过理论分析和数值计算，全面了解压电多层复合板中Lamb波传播的多模频散特性和激发特性，给出传感器二个关键指标，质量灵敏度和新的更确切定义下的激发效率，和其与频率和模式的关系，以及器件中材料和结构参数对其的影响。在此基础上，通过MEMS微加工工艺技术研究，研制出MEMS Lamb波的原理性器件，对相应的传感器电子系统进行实验研究，并与理论分析进行比较。通过本项目的研究，可望能为MEMS Lamb波生化用质量传感器提供一定的物理和技术基础。