SAW压力传感器声传播方向特性研究

针对高温恶劣环境下对压力参数的测量需求,结合目前氮化铝(AlN)和蓝宝石(sapphire)等耐高温材料,构建了一种叉指换能器(IDT)/AlN/Sapphire结构的声表面波(SAW)传感器模型,并采用有限元法(FEM)分析SAW在c轴取向AlN薄膜上分别沿a方向(〈11-20〉)和m方向(〈1-100〉)传播时的器件性能,包括AlN和IDT的厚度对声速和机电耦合系数的影响,以及不同方向传播时SAW压力传感器灵敏度的变化。实验结果表明:表面波沿a方向传播的传感器相比于m方向明显具有更高的声速与机电耦合系数,2个方向的传感器灵敏度分别为435.37×10^(-6)/MPa和426.29×10^(-6)/MPa,a方向灵敏度略大于m方向。此研究工作为之后的传感器设计制造提供了一定的参考价值。