CN110243930B - 一种声表面波甲醛气体传感器 - Google Patents

一种声表面波甲醛气体传感器 Download PDF

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Abstract

一种声表面波甲醛气体传感器，包括甲醛检测模块和数据处理模块，所述甲醛检测模块包括SAW芯片，所述SAW芯片包括压电基底，和通过光刻微加工工艺在压电基底上制备的叉指型电极；SAW芯片上沉积有厚度为0.5‑0.7μm的纳米ZnO薄膜作为波导层和敏感膜；所述数据处理模块内预先设置甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与甲醛浓度的关系图，数据处理模块根据甲醛检测模块检测的SAW芯片谐振频率变化，计算环境中甲醛浓度。本发明声表面波甲醛气体传感器灵敏度高，不仅适用于甲醛干气的检测，还可以扩展适用于不同湿度下甲醛气体的检测。

Description

一种声表面波甲醛气体传感器
技术领域
本发明涉及一种声表面波甲醛气体传感器，属于甲醛气体检测技术领域。
背景技术
甲醛能够破坏生物细胞蛋白质，使细胞核内产生基因突变，造成DNA单链内交连和DNA与蛋白质交连，抑制DNA损伤修复等。长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病、鼻咽癌、脑瘤等疾病，甲醛也是诱发病态建筑物综合征的主要原因。2004年，国际癌症机构将甲醛确定为第一类致癌物质。对甲醛浓度的检测不仅关乎当代人的身体健康，更关系到下一代，甚至几代人的健康。目前，对甲醛的传统检测方法是分光亮度法、色谱法、极谱法、荧光法等，而这些方法需要在现场长时间采样，分析周期较长，操作复杂，测定结果是一段时间内的均值，不能实时反映室内空气中甲醛浓度。
声表面波(Surface Acoustic Wave，SAW)传感器质量灵敏度可达到ng级，理论上，通过SAW检测甲醛浓度应该具有高灵敏度，但目前已报道的声表面波甲醛传感器的灵敏度不高，分析原因是：甲醛的沸点低，与上述高沸点VOC物质相比，敏感材料对其的吸附量有限；甲醛分子质量小，质量增加的作用有限，所以灵敏度不高。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种高灵敏度声表面波甲醛气体传感器，不仅适用于甲醛干气的检测，还适用于不同湿度下甲醛气体的检测。
本发明实现其发明目的所采取的技术方案是：一种声表面波甲醛气体传感器，包括甲醛检测模块和数据处理模块，其特征在于：所述甲醛检测模块包括SAW芯片，所述SAW芯片包括压电基底，和通过光刻微加工工艺在压电基底上制备的叉指型电极；SAW芯片上沉积有厚度为0.5-0.7μm的纳米ZnO薄膜作为波导层和敏感膜；所述数据处理模块内预先设置甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与甲醛浓度的关系图，数据处理模块根据甲醛检测模块检测的SAW芯片谐振频率变化，计算环境中甲醛浓度。
进一步，本发明所述SAW芯片为有源延迟线型，压电基底材料为42.75°ST-cut石英，SAW芯片的结构设计参数为：叉指指条宽度5μm，叉指间距5μm，声孔径1800μm，输入叉指对数为40，输出叉指对数为60对，电极厚度0.2μm，电极材料选择铝，中心距离为2500μm，质量沉积区面积2500×1800μm2。
有源延迟线型SAW芯片由输入和输出叉指换能器沉积在压电基底表面构成，输入叉指换能器用于产生激励信号且将电能转换成机械能，输出叉指换能器则负责接收从输入端传播过来的信号且将机械能转换成电能，延迟线区域位于两者中间。
进一步，本发明所述SAW芯片上沉积纳米ZnO薄膜的具体方法是：在所述SAW芯片表面通过磁控溅射沉积ZnO薄膜，具体操作是：以99.99％纯度的ZnO为靶材，氩气为工作气体进行磁控溅射，镀膜真空度为0.4-0.6Pa，溅射功率为90-110W，溅射时间为50-70min。
与现有技术相比，本发明的原理和有益效果是：
本发明甲醛检测模块中采用厚度为0.5-0.7μm，尺寸为25～45nm的纳米ZnO薄膜同时作为波导层与敏感膜，作为波导层可将SAW能量大部分集中在传感器表面；作为敏感层ZnO薄膜可对甲醛气体进行敏感吸附与脱附。试验验证，使用上述SAW芯片结构设计参数和ZnO薄膜制备方法制备的传感器，对1-50ppm甲醛的灵敏度为114.99Hz/ppm，是目前报道的同类型传感器的75倍，甲醛最低检测限为0.1ppm，是同类型传感器的1/5，且吸附甲醛后，通过鼓吹纯氮气，传感器谐振频率可以恢复至初始状态，即ZnO薄膜对甲醛气体的吸附完全可逆。
进一步，本发明所述声表面波甲醛气体传感器还包括湿度检测模块；所述湿度检测模块用于检测环境湿度，所述数据处理模块内还预先设置有甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与湿度的关系图，数据处理模块根据甲醛检测模块检测的SAW芯片谐振频率变化和湿度检测模块检测的湿度，计算环境中甲醛浓度。
更进一步，本发明所述数据处理模块的工作方式是：所述数据处理模块的工作方式是：数据处理模块内预先设置的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与甲醛浓度的关系图记为关系图A，甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与湿度的关系图记为关系图B；
首先，根据湿度检测模块检测到的环境湿度和关系图B，计算所述环境湿度对应的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Fw；然后，将甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率△F变化减去环境湿度对应的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Fw得到甲醛浓度引起的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Ff＝△F-△Fw；进一步，根据甲醛浓度引起的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Ff和关系图A计算甲醛浓度。
由于ZnO同时会吸附水分子，在具有一定湿度的环境中，只有甲醛检测模块难以保证甲醛检测灵敏度，在传感器中增加湿度检测模块检测环境湿度，去除甲醛检测模块检测的SAW芯片谐振频率变化中由于环境湿度引起谐振频率变化，扩大了本发明甲醛气体传感器的适用范围。
进一步，本发明所述湿度检测模块包括SAW芯片，所述SAW芯片包括压电基底，和通过光刻微加工工艺在压电基底上制备的叉指型电极；SAW芯片上沉积有厚度为50-70nm的聚硅氧烷薄膜。
聚硅氧烷薄膜为绝缘膜，其作为敏感膜的SAW芯片的谐振频率变化只与环境湿度有关，基本不受甲醛的影响，可以精确检测环境湿度，提高本发明传感器检测甲醛气体浓度的灵敏度。
进一步，本发明所述SAW芯片上沉积聚硅氧烷薄膜的具体方法是：配置聚硅氧烷溶液，溶剂为氯仿，浓度1mg/mL，采用喷涂工艺在SAW芯片表面制备50-70nm厚的聚硅氧烷薄膜。
更进一步，本发明所述数据处理模块内预先设置：甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与甲醛浓度的关系图、甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与湿度的关系图和湿度检测模块的SAW芯片谐振频率变化与湿度的关系图。
再进一步，本发明所述数据处理模块的工作方式是：所述数据处理模块的工作方式是：数据处理模块内预先设置的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与甲醛浓度的关系图记为关系图A，甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与湿度的关系图记为关系图B，湿度检测模块的SAW芯片谐振频率与湿度的关系图记为关系图C；
首先，根据湿度检测模块的SAW芯片谐振频率变化△fw和关系图C计算环境湿度，并根据环境湿度和关系图B，计算所述环境湿度对应的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Fw；然后，将甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△F减去环境湿度对应的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Fw得到甲醛浓度引起的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Ff＝△F-△Fw；进一步，根据甲醛浓度引起的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Ff和关系图A计算甲醛浓度。
附图说明
图1为本发明实施例有源延迟线型SAW传感器基本结构示意图。
图2为本发明实施例一制备的纳米ZnO薄膜AFM表面形貌图。
图3为本发明实施例一甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与甲醛浓度的关系图。
图4为本发明实施例四制备的声表面波甲醛气体传感器在不同湿度环境中对甲醛气体浓度的检测结果示意图。
具体实施方式
实施例一
一种声表面波甲醛气体传感器，包括甲醛检测模块和数据处理模块，所述甲醛检测模块包括SAW芯片，所述SAW芯片包括压电基底，和通过光刻微加工工艺在压电基底上制备的叉指型电极；SAW芯片上沉积有厚度为0.5-0.7μm的纳米ZnO薄膜(表面形貌为纳米颗粒)作为波导层和敏感膜；所述数据处理模块内预先设置有甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与甲醛浓度的关系图，数据处理模块根据甲醛检测模块检测的SAW芯片谐振频率变化，计算环境中甲醛浓度。所述数据处理模块内预先设置的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与甲醛浓度的关系图是在进行检测之前，通过标定实验获得。
本例中所述SAW芯片为有源延迟线型，压电基底材料为42.75°ST-cut石英，SAW芯片的结构设计参数为：叉指指条宽度5μm，叉指间距5μm，声孔径1800μm，输入叉指对数为40，输出叉指对数为60对，电极厚度0.2μm，电极材料选择铝，中心距离为2500μm，质量沉积区面积2500×1800μm2。图1为有源延迟线型SAW传感器基本结构示意图，IDT为声表面波的叉指型电极。
本例中所述SAW芯片上沉积纳米ZnO薄膜的具体方法是：在所述SAW芯片表面通过磁控溅射沉积ZnO薄膜，具体操作是：以99.99％纯度的ZnO为靶材，氩气为工作气体进行磁控溅射，镀膜真空度为0.5Pa，溅射功率为100W，溅射时间为60min。图2为本例制备的纳米ZnO薄膜AFM表面形貌图，图中可以看出，ZnO薄膜c轴择优取向好，晶粒尺寸适中，分布均匀。经测试，本例制备的测试粗糙度值为1.35nm。
分别用浓度为1ppm、5ppm、10ppm、25ppm、50ppm甲醛对本例声表面波甲醛气体传感器进行检测，经过拟合得到图3，即图3为本例甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与甲醛浓度的关系图。图3横坐标为甲醛浓度，纵坐标为甲醛浓度引起的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化。
从图3可以看出，本例声表面波甲醛气体传感器对不同浓度甲醛检测具有较高灵敏度和较好线性度，1-50ppm甲醛的灵敏度为114.99Hz/ppm，甲醛最低检测限为0.1ppm。
本例传感器完成甲醛检测后，通过鼓吹纯氮气，传感器谐振频率可以恢复至初始状态，表明本例声表面波甲醛气体传感器对甲醛气体的吸附完全可逆，具备可重复利用性。
实施例二
本例与实施例一基本相同，唯一不同的是本例中SAW芯片上沉积纳米ZnO薄膜的具体方法与实施例一不同，本例中SAW芯片上沉积纳米ZnO薄膜的具体方法是：在所述SAW芯片表面通过磁控溅射沉积ZnO薄膜，具体操作是：以99.99％纯度的ZnO为靶材，氩气为工作气体进行磁控溅射，镀膜真空度为0.4Pa，溅射功率为110W，溅射时间为50min。
实施例三
本例与实施例一基本相同，唯一不同的是本例中SAW芯片上沉积纳米ZnO薄膜的具体方法与实施例一不同，本例中SAW芯片上沉积纳米ZnO薄膜的具体方法是：在所述SAW芯片表面通过磁控溅射沉积ZnO薄膜，具体操作是：以99.99％纯度的ZnO为靶材，氩气为工作气体进行磁控溅射，镀膜真空度为0.6Pa，溅射功率为90W，溅射时间为70min。
实施例四
一种声表面波甲醛气体传感器，包括甲醛检测模块、湿度检测模块和数据处理模块，所述甲醛检测模块包括SAW芯片，所述SAW芯片包括压电基底，和通过光刻微加工工艺在压电基底上制备的叉指型电极；SAW芯片上沉积有厚度为0.5-0.7μm的纳米ZnO薄膜作为波导层和敏感膜；所述湿度检测模块用于检测环境湿度；所述数据处理模块内预先设置有甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与甲醛浓度的关系图、甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与湿度的关系图和湿度检测模块的SAW芯片谐振频率变化与湿度的关系图，数据处理模块根据甲醛检测模块检测的SAW芯片谐振频率变化和湿度检测模块检测的湿度，计算环境中甲醛浓度。
本例所述湿度检测模块包括SAW芯片，所述SAW芯片包括压电基底，和通过光刻微加工工艺在压电基底上制备的叉指型电极；SAW芯片上沉积有厚度为50-70nm的聚硅氧烷薄膜。所述SAW芯片上沉积聚硅氧烷薄膜的具体方法是：配置聚硅氧烷溶液，溶剂为氯仿，浓度1mg/mL，采用喷涂工艺在SAW芯片表面制备50-70nm厚的聚硅氧烷薄膜。
所述数据处理模块内预先设置的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与甲醛浓度的关系图、甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与湿度的关系图和湿度检测模块的SAW芯片谐振频率变化与湿度的关系图是在进行检测之前，通过标定实验获得。
本例中所述数据处理模块的工作方式是：数据处理模块内预先设置的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与甲醛浓度的关系图记为关系图A，甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与湿度的关系图记为关系图B，湿度检测模块的SAW芯片谐振频率与湿度的关系图记为关系图C；
首先，根据湿度检测模块的SAW芯片谐振频率变化△fw和关系图C计算环境湿度，并根据环境湿度和关系图B，计算所述环境湿度对应的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Fw；然后，将甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△F减去环境湿度对应的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Fw得到甲醛浓度引起的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Ff＝△F-△Fw；进一步，根据甲醛浓度引起的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Ff和关系图A计算甲醛浓度。
本例中所述SAW芯片为有源延迟线型，压电基底材料为42.75°ST-cut石英，SAW芯片的结构设计参数为：叉指指条宽度5μm，叉指间距5μm，声孔径1800μm，输入叉指对数为40，输出叉指对数为60对，电极厚度0.2μm，电极材料选择铝，中心距离为2500μm，质量沉积区面积2500×1800μm2。
本例中所述SAW芯片上沉积纳米ZnO薄膜的具体方法是：在所述SAW芯片表面通过磁控溅射沉积ZnO薄膜，具体操作是：以99.99％纯度的ZnO为靶材，氩气为工作气体进行磁控溅射，镀膜真空度为0.5Pa，溅射功率为100W，溅射时间为60min。
下面对不同湿度环境中的甲醛气体传感器的灵敏度进行检测验证，如下表所示：
湿度检测模块检测到湿度为20％RH，20％RH湿度下，本例甲醛检测模块对浓度为1ppm、10ppm和50ppm甲醛的频率变化△F为2.335kHz、4.125kHz和9.225kHz，而20％RH环境湿度对应的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Fw为2.125kHz，从而计算甲醛浓度引起的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Ff为0.21kHz、2kHz和7.1kHz；
湿度检测模块检测到湿度为40％RH，40％RH湿度下，本例甲醛检测模块对浓度为1ppm、10ppm和50ppm甲醛的频率变化△F为4.435kHz、6.15kHz和11.5kHz，而40％RH环境湿度对应的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Fw为4kHz，从而计算甲醛浓度引起的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Ff为0.435kHz、2.15kHz和7.5kHz；
湿度检测模块检测到湿度为60％RH，60％RH湿度下，本例甲醛检测模块对浓度为1ppm、10ppm和50ppm甲醛的频率变化△F为8.638kHz、10.625kHz和16.325kHz，而60％RH环境湿度对应的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Fw为8.125kHz，从而计算甲醛浓度引起的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Ff为0.513kHz、2.5kHz和8.2kHz。
排除干扰后，本例声表面波甲醛气体传感器在0％RH、20％RH、40％RH、60％RH湿度下对1ppm、10ppm和50ppm甲醛气体的频率响应如图4所示，其中0％RH为实施例一对甲醛干气的测试结果，在常湿环境中，本例中制备的声表面波甲醛气体传感器的频率响应线性度较好，0％RH、20％RH、40％RH、60％RH湿度下的甲醛响应灵敏度分别为117.98Hz/ppm、136.34Hz/ppm、141.01Hz/ppm、152.51Hz/ppm，湿度越大，声表面波甲醛气体传感器对甲醛的灵敏度越高，图中横坐标为甲醛浓度，纵坐标为甲醛浓度引起的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化。
Figure BDA0002099454170000061
Figure BDA0002099454170000071
实施例五
一种声表面波甲醛气体传感器，包括甲醛检测模块、湿度检测模块和数据处理模块，所述甲醛检测模块包括SAW芯片，所述SAW芯片包括压电基底，和通过光刻微加工工艺在压电基底上制备的叉指型电极；SAW芯片上沉积有厚度为0.5-0.7μm的纳米ZnO薄膜作为波导层和敏感膜；所述湿度检测模块用于检测环境湿度；所述数据处理模块内预先设置有甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与甲醛浓度的关系图、甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与湿度的关系图和湿度检测模块的SAW芯片谐振频率变化与湿度的关系图，数据处理模块根据甲醛检测模块检测的SAW芯片谐振频率变化和湿度检测模块检测的湿度，计算环境中甲醛浓度。
本例所述湿度检测模块包括电容式湿度传感器，比如303美国H2O绝对湿度传感器，其原理是：水分子通过氢氧原子之间的特殊共价键形成，氢氧原子之间的电子不是对等的(氧原子的电子要更多)，由于所带的电子不对等导致电力的不对称，从而形成偶极分子。水分子具有两个正电荷氢原子和一个负电荷氧原子。充电室内的水分子因其偶极特性将随电场排列，直线程度依赖于热力失调的力量(与温度成反比)及电场力量。排列水分子所消耗的能量可从电场里热力失调的温度和极性分子数量计算得出，因此，确定电场里已知温度的极性分子数量成为可能，这是通过利用非常灵敏的电流测量部件来测量电场里的电能消耗完成的。水分子与偶极矩和分子重量有着非常独特的关系，因此，采用20KHz的频率指定水分子，不受其他偶极分子的干扰。水蒸气通过膜过滤器扩散进入电容器，测量值与电容器中水分子数量成比例，传感器室的体积是固定的，因此，得到每体积单位里的水分子重量的线性输出(测量值单位g/m3或Vol.％)。此类传感器基本不受甲醛气体干扰。
所述数据处理模块内预先设置的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与甲醛浓度的关系图和甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与湿度的关系图是在进行检测之前，通过标定实验获得。
所述数据处理模块的工作方式是：数据处理模块内预先设置的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与甲醛浓度的关系图记为关系图A，甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与湿度的关系图记为关系图B；
首先，根据湿度检测模块检测到的环境湿度和关系图B，计算所述环境湿度对应的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Fw；然后，将甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率△F变化减去环境湿度对应的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Fw得到甲醛浓度引起的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Ff＝△F-△Fw；进一步，根据甲醛浓度引起的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Ff和关系图A计算甲醛浓度。
本例中所述SAW芯片为有源延迟线型，压电基底材料为42.75°ST-cut石英，SAW芯片的结构设计参数为：叉指指条宽度5μm，叉指间距5μm，声孔径1800μm，输入叉指对数为40，输出叉指对数为60对，电极厚度0.2μm，电极材料选择铝，中心距离为2500μm，质量沉积区面积2500×1800μm2。
本例中所述SAW芯片上沉积纳米ZnO薄膜的具体方法是：在所述SAW芯片表面通过磁控溅射沉积ZnO薄膜，具体操作是：以99.99％纯度的ZnO为靶材，氩气为工作气体进行磁控溅射，镀膜真空度为0.5Pa，溅射功率为100W，溅射时间为60min。

Claims (6)

1.一种声表面波甲醛气体传感器，包括甲醛检测模块和数据处理模块，其特征在于：所述甲醛检测模块包括SAW芯片，所述SAW芯片包括压电基底，和通过光刻微加工工艺在压电基底上制备的叉指型电极；SAW芯片上沉积有厚度为0.5-0.7μm的纳米ZnO薄膜作为波导层和敏感膜；所述数据处理模块内预先设置甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与甲醛浓度的关系图，数据处理模块根据甲醛检测模块检测的SAW芯片谐振频率变化，计算环境中甲醛浓度；
所述SAW芯片上沉积纳米ZnO薄膜的具体方法是：在所述SAW芯片表面通过磁控溅射沉积ZnO薄膜，具体操作是：以99.99%纯度的ZnO为靶材，氩气为工作气体进行磁控溅射，镀膜真空度为0.5Pa，溅射功率为100W，溅射时间为60min；
所述声表面波甲醛气体传感器还包括湿度检测模块；所述湿度检测模块用于检测环境湿度，所述数据处理模块内还预先设置有甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与湿度的关系图，数据处理模块根据甲醛检测模块检测的SAW芯片谐振频率变化和湿度检测模块检测的湿度，计算环境中甲醛浓度，数据处理模块的工作方式是：数据处理模块内预先设置的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与甲醛浓度的关系图记为关系图A，甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与湿度的关系图记为关系图B；
首先，根据湿度检测模块检测到的环境湿度和关系图B，计算所述环境湿度对应的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Fw；然后，将甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率△F变化减去环境湿度对应的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Fw得到甲醛浓度引起的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Ff=△F-△Fw；进一步，根据甲醛浓度引起的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Ff和关系图A计算甲醛浓度。
2.根据权利要求1所述的声表面波甲醛气体传感器，其特征在于：所述SAW芯片为有源延迟线型，压电基底材料为42.75ºST-cut石英，SAW芯片的结构设计参数为：叉指指条宽度5μm，叉指间距5μm，声孔径1800μm，输入叉指对数为40，输出叉指对数为60对，电极厚度0.2μm，电极材料选择铝，中心距离为2500μm，质量沉积区面积2500×1800μm2。
3.根据权利要求1所述的声表面波甲醛气体传感器，其特征在于：所述湿度检测模块包括SAW芯片，所述SAW芯片包括压电基底，和通过光刻微加工工艺在压电基底上制备的叉指型电极；SAW芯片上沉积有厚度为50-70nm的聚硅氧烷薄膜。
4.根据权利要求3所述的声表面波甲醛气体传感器，其特征在于：所述湿度检测模块的SAW芯片上沉积聚硅氧烷薄膜的具体方法是：配置聚硅氧烷溶液，溶剂为氯仿，浓度1mg/mL，采用喷涂工艺在SAW芯片表面制备50-70nm厚的聚硅氧烷薄膜。
5.根据权利要求4所述的声表面波甲醛气体传感器，其特征在于：所述数据处理模块内还预先设置有湿度检测模块的SAW芯片谐振频率变化与湿度的关系图。
6.根据权利要求5所述的声表面波甲醛气体传感器，其特征在于：所述数据处理模块的工作方式是：数据处理模块内预先设置的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与甲醛浓度的关系图记为关系图A，甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化与湿度的关系图记为关系图B，湿度检测模块的SAW芯片谐振频率与湿度的关系图记为关系图C；
首先，根据湿度检测模块的SAW芯片谐振频率变化△fw和关系图C计算环境湿度，并根据环境湿度和关系图B，计算所述环境湿度对应的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Fw；然后，将甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△F减去环境湿度对应的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Fw得到甲醛浓度引起的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Ff=△F-△Fw；进一步，根据甲醛浓度引起的甲醛检测模块的SAW芯片谐振频率变化△Ff和关系图A计算甲醛浓度。
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