[發(fā)明專利]一種柔性聲表面波器件及制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910504148.1 | 申請日： | 2019-06-12 |
| 公開（公告）號： | CN110277976A | 公開（公告）日： | 2019-09-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 吳化平;諸駿;劉振東;陳宇丹 | 申請（專利權(quán)）人： | 寧?？h浙工大科學(xué)技術(shù)研究院 |
| 主分類號： | H03H9/02 | 分類號： | H03H9/02;H03H9/145 |
| 代理公司： | 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241 | 代理人： | 王利強(qiáng) |
| 地址： | 315600 浙江省寧*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 制備 襯底 聲表面波器件 叉指換能器 反射柵 壓電層 薄膜 使用環(huán)境 疏水處理 壓電薄膜 金薄膜 沉積 貼附 配置 應(yīng)用 | ||
一種柔性聲表面波器件，包括叉指換能器、反射柵、壓電層薄膜和柔性襯底，所述壓電層薄膜位于柔性襯底上，所述叉指換能器、反射柵位于所述壓電層薄膜上。一種柔性聲表面波器件的制備方法，包括以下步驟：(1)先配置疏水處理溶液；(2)制備柔性襯底；(3)制備PVDF薄膜；(4)將步驟(3)所制備的PVDF薄膜貼附在步驟(2)所制備的柔性襯底上；(5)在步驟(3)所制備的壓電薄膜上沉積金薄膜制備叉指換能器和反射柵。本發(fā)明制備方法簡單，器件小巧，性能卓越，適應(yīng)各種使用環(huán)境，擁有廣泛的應(yīng)用前景。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種聲表面波(SurfaceAcousticWave，SAW)器件及制備方法，并涉及電子皮膚，高分子材料等領(lǐng)域。
背景技術(shù)
聲表面波是物理學(xué)家瑞利在研究地震過程中發(fā)現(xiàn)一種能量集中于地表面?zhèn)鞑サ穆暡?。因此聲表面波是一種沿著物體表面?zhèn)鬏數(shù)囊环N彈性波，而聲表面波器件則是利用聲表面波進(jìn)行各種復(fù)雜信號的處理。因此聲表面波器件在生物傳感，生物醫(yī)療，移動通信，雷達(dá)，航空航天，微流控等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
而傳統(tǒng)的聲表面波器件大多制備在玻璃，硅，金剛石等硬性襯底，并且用傳統(tǒng)的壓電材料例如氧化鋅，氮化鋁等材料制備壓電層。嚴(yán)重制約了聲表面波的用途和產(chǎn)能。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有聲表面波器件的適用性較差的不足，本發(fā)明提供了一種柔性聲表面波器件及制備方法，制備方法簡單，器件小巧，性能卓越，適應(yīng)各種使用環(huán)境，擁有廣泛的應(yīng)用前景。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
一種柔性聲表面波器件，包括叉指換能器、反射柵、壓電層薄膜和柔性襯底，所述壓電層薄膜位于柔性襯底上，所述叉指換能器、反射柵位于所述壓電層薄膜上。
進(jìn)一步，所述壓電層薄膜為PVDF高分子材料制成。
再進(jìn)一步，所述柔性襯底為PDMS高分子材料制成。
所述叉指換能器為金薄膜制成。
所述反射柵為金薄膜制成。
一種柔性聲表面波器件的制備方法，包括以下步驟：
(1)先配置疏水處理溶液，將正庚烷，乙酸乙酯，十八烷基三甲氧基硅氧烷按照1000:50:20的比例配置成溶液，將該溶液倒進(jìn)容器中浸泡；
(2)將PDMS與交聯(lián)劑按10:1比例混合均勻后，反復(fù)真空除氣泡，將進(jìn)行疏水處理的容器表面旋涂與交聯(lián)劑混合均勻并且無明顯氣泡的PDMS；將涂有PDMS的硅模板放在鼓風(fēng)干燥機(jī)中，60℃加熱2小時(shí)。固化后，將容器與上的PDMS在水中剝離；
(3)用電子天平稱取P(VDF-TRFE)粉末0.5克將P(VDF-TRFE)和20毫升DMF放入錐形瓶中，進(jìn)行磁力攪拌2小時(shí)待攪拌完成后，將溶液倒入至平底培養(yǎng)皿、將培養(yǎng)皿放入烘箱，60度鼓風(fēng)干燥成膜后進(jìn)行140度退火處理2小時(shí)；
(4)將步驟(3)所制備的PVDF薄膜貼附在步驟(2)所制備的柔性襯底上；
(5)在步驟(3)所制備的壓電薄膜上沉積金薄膜制備叉指換能器和反射柵。
本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在：不僅采用了一種柔性高分子材料(PDMS)作為聲表面波器件的襯底，而且還采用一種壓電性能更好，更柔軟的材料(PVDF)作為聲表面波器件的壓電層。與傳統(tǒng)聲表面波器件對比，本發(fā)明不僅擁有柔性可拉伸的特點(diǎn)，而且由于PVDF的優(yōu)越壓電性能，使得本發(fā)明器件性能優(yōu)于傳統(tǒng)聲表面波器件。本發(fā)明制備方法簡單，器件小巧，性能卓越，適應(yīng)各種使用環(huán)境，擁有廣泛的應(yīng)用前景。
附圖說明
圖1是聲表面波器件結(jié)構(gòu)示意圖，其中包括：2-叉指換能器、1-反射柵、3-壓電層薄膜、4-柔性襯底。
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