CN110967380B - 一种用于液体检测的薄膜体声波传感器 - Google Patents

Abstract

本发明属于压电谐振器及声波传感技术领域，涉及一种用于液体检测的薄膜体声波传感器。该薄膜体声波传感器包括基底、声反射层、压电薄膜、金属电极对以及微流体通道，其中，金属电极对由两个金属激励电极组成，其中一个金属激励电极位于压电薄膜的一侧，另一个金属激励电极位于压电薄膜的另一侧，微流体通道设置于压电薄膜与其中一个金属激励电极之间。由于金属电极对产生的高频电场能够穿过微流体通道中的液体，使得本发明中传感器对所测试液体的电导性、介电性等电学性质具有较强的敏感特性，电场激发压电薄膜产生的体声波在液体中传播形成谐振，直接接触所测物质，有利于提升传感器的灵敏性。

Description

一种用于液体检测的薄膜体声波传感器

技术领域

本发明属于压电谐振器及声波传感领域，涉及一种用于液体检测的薄膜体声波传感器。

背景技术

近年来，薄膜体声波传感器在射频通信和生化传感领域中受到广泛关注，薄膜体声波传感器能够应用于化学物质分析以及生物基因检测、蛋白质分析等方面。

薄膜体声波传感器一般由一层压电薄膜与上、下金属激励电极组成，其中，上金属激励电极和下金属激励电极分别位于压电薄膜的上、下表面，构成“三明治”式夹心结构。

薄膜体声波传感器基于压电薄膜产生的高频电声谐振原理，以传感器的谐振频率、相位或振幅随检测物质的变化作为传感器的响应，其表面吸附层的质量变化灵敏度能够达到单分子量级，因而具有非常广阔的应用前景。目前，为实现生物物质的高通量在线实时检测，需要在薄膜体声波传感器中设置微流道进行分析样品的输运。例如：

专利文献1公开了一种用于液体检测的微流通道声波传感器，通过将微流体通道设置成布拉格反射层，利用纵波代替剪切波在液体中传播，以提高传感器的品质因数。

专利文献2公开了一种具有半椭圆形微流道的压电薄膜谐振传感器，通过将微流体通道设置成半椭圆形，在一定程度上减小声波能量的损失，以提高传感器的谐振和传感性能。

非专利文献1公开了一种在压电薄膜电极下方的硅基片中构建微流道的薄膜体声波传感器方案，在该方案中微流道位于底层电极的下方。

非专利文献2则公开了一种压电薄膜电极上方利用AlN作为微流道骨架的方案。

发明人通过阅读现有技术文献，发现以上器件结构中输运测试液体的微流体通道均位于由压电薄膜与上、下金属激励电极组成的谐振结构外侧。

此种结构的薄膜体声波传感器在进行液体检测时存在如下两方面的问题：

1.由上、下金属激励电极产生的激励电场仅存在于压电薄膜中，激励电场由于无法进入微流体通道中，导致薄膜体声波传感器的谐振特性无法对测试液体的电学性质敏感；

2.压电薄膜产生的体声波需要经过金属激励电极后才会进入测试液体，由于体声波经过的金属激励电极的两侧分别为固、液两种界面，因此，当体声波在经过金属激励电极时存在较大的反射和损耗，不利于传感敏感特性的提升，不利于传感器品质因数的提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1公开号：CN109870504A，公开日期：2019年6月11日。

专利文献2公开号：CN103234562A，公开日期：2013年8月7日。

非专利文献

非专利文献1瑞典林雪平大学G.Wingqvist等人在Surface&Coatings Technology(表面和涂层技术)杂志2010年第205卷1279页的文章“AlN-based sputter-depositedshear mode thin film bulk acoustic resonator(FBAR)for biosensor applications-A review”。

非专利文献2天津大学精密测量技术与仪器国家重点实验室Ji Liang等人在Applied Physics Letters(应用物理学快报)杂志2017年第111卷20期的文章“On-chipnanofluidic integration of acoustic sensors towards high Q in liquid”。

发明内容

本发明的目的之一在于提出一种用于液体检测的薄膜体声波传感器，以使传感器对所测液体的电学性质具有较强的敏感性，同时利于提升传感器对于所测试液体的灵敏性。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：

一种用于液体检测的薄膜体声波传感器，包括：

基底、声反射层、金属电极对、压电薄膜以及微流体通道；

金属电极对由两个金属激励电极组成，即一号金属激励电极和二号金属激励电极；

声反射层设置于基底的一侧表面上；

一号金属激励电极设置于声反射层远离基底的一侧表面上；

压电薄膜设置于一号金属激励电极远离基底的一侧表面上；

二号金属激励电极位于压电薄膜远离基底的一侧；

微流体通道位于压电薄膜与二号金属激励电极之间，且微流体通道靠近基底的一侧表面与压电薄膜接触，远离基底的一侧表面与二号金属激励电极接触。

优选地，金属电极对中至少有一个金属激励电极，该金属激励电极的宽度小于或等于微流体通道的宽度，且该金属激励电极的长度小于或等于微流体通道的长度。

优选地，微流体通道的长度为压电薄膜长度的1/2～1倍，微流体通道的宽度为压电薄膜宽度的2/3～1倍，且微流体通道的厚度为压电薄膜厚度的1～2倍。

优选地，基底是由单晶硅、石英、砷化镓或蓝宝石材料制成的；声反射层采用采用横膈膜结构、空气隙结构或由周期性声阻抗不同的膜层交替构成的布拉格结构；

压电薄膜是由氮化铝、氧化锌和锆钛酸铅薄膜中的任意一种、或者以氮化铝、氧化锌和锆钛酸铅薄膜中的至少两种为基质进行掺杂而成的复合压电薄膜材料制成的。

优选地，微流体通道是采用聚二甲基硅氧烷，并通过纳米压印或软光刻工艺制作而成的。

本发明的目的之二在于提出一种区别于上述结构的薄膜体声波传感器，该传感器也能够对所测液体的电学性质具有较强的敏感性，同时提升传感器对于所测试液体的灵敏性。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：

一种用于液体检测的薄膜体声波传感器，包括：

基底、声反射层、金属电极对、压电薄膜以及微流体通道；

金属电极对由两个金属激励电极组成，即一号金属激励电极和二号金属激励电极；

声反射层设置于基底的一侧表面上；

一号金属激励电极设置于声反射层远离基底的一侧表面上；

压电薄膜位于一号金属激励电极远离基底的一侧；

微流体通道位于一号金属激励电极与压电薄膜之间，且微流体通道靠近基底的一侧表面与一号金属激励电极接触，远离基底的一侧表面与压电薄膜接触；

二号金属激励电极设置于压电薄膜远离基底的一侧表面上。

本发明具有如下优点：

如上所述，本发明提出了一种用于液体检测的薄膜体声波传感器，该传感器包括基底、声反射层、压电薄膜、金属电极对以及微流体通道，金属电极对由两个金属激励电极组成，其中一个金属激励电极位于压电薄膜的一侧，另一个金属激励电极位于压电薄膜的另一侧，微流体通道设置于压电薄膜与其中一个金属激励电极之间(即压电薄膜与金属激励电极被液体间隔开)，金属电极对产生的高频电场能够穿过微流体通道中的液体，使传感器对于所测试液体的电导性、介电性等电学性质具有较强的敏感性。此外，由于压电薄膜产生的体声波能够在液体中传播形成谐振，直接接触所测试液体，利于提升传感器的敏感特性。

附图说明

图1为本发明实施例1中用于液体检测的薄膜体声波传感器的主视图；

图2为本发明实施例1中用于液体检测的薄膜体声波传感器的俯视图；

图3为本发明实施例1通入浓度为30％的甘油溶液时的导纳特性仿真图；

图4为本发明实施例2中用于液体检测的薄膜体声波传感器的主视图；

图5为本发明实施例2中用于液体检测的薄膜体声波传感器的俯视图；

图6为本发明实施例2通入浓度为30％的甘油溶液时的导纳特性仿真图。

图7为本发明实施例1中用于液体检测的薄膜体声波传感器的等效电路图。

其中，101-基底，102-声反射层，103-压电薄膜，104-微流体通道，105-金属电极对，105a-一号金属激励电极，105b-二号金属激励电极。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

实施例1

如图1和图2所示，本实施例1述及了一种用于液体检测的薄膜体声波传感器，其包括基底101、声反射层102、压电薄膜103、微流体通道104以及金属电极对105。

金属电极对105由两个金属激励电极组成，分别为一号金属激励电极105a和二号金属激励电极105b。这两个金属激励电极优选均采用铝(Al)电极、金(Au)电极等。

薄膜体声波传感器的各部分组成结构的连接关系如下：

声反射层102设置于基底101的一侧表面上，例如图1中示出的基底101的上侧表面。

一号金属激励电极105a设置于声反射层102远离基底101的一侧表面上，该侧表面例如为图1中所示出的声反射层102的上侧表面上。

压电薄膜103设置于一号金属激励电极105a远离基底101的一侧表面上，该侧表面例如为图1中所示出的一号金属激励电极105a的上侧表面上。

二号金属激励电极105b位于压电薄膜103远离基底101的一侧，该侧例如为图1中所示出的压电薄膜103的上侧。微流体通道104位于压电薄膜103与二号金属激励电极105b之间。

微流体通道104靠近基底的一侧表面(即微流体通道104的下侧表面)与压电薄膜接触，远离基底的一侧表面(即微流体通道104的上侧表面)与二号金属激励电极105b接触。

本实施例1中的薄膜体声波传感器，对于所测试液体的电导性、介电性等电学性质具有较强的敏感性的原理在于：

常规具有微流体通道的薄膜体声波传感器，其微流体通道设置于由金属电极对与压电薄膜组成的谐振结构外侧，电场无法进入微流体通道的液体中，因而导致薄膜体声波传感器的谐振特性无法对测试液体的电学性质敏感。

本实施例1与常规结构不同的是，将微流体通道设置于由金属电极对与压电薄膜组成的谐振结构内侧，具体位于压电薄膜103与二号金属激励电极105b之间，压电薄膜103与二号金属激励电极105b被微流体通道104中的液体所间隔，金属电极对105产生的高频电场能够穿过微流体通道中的液体，因而对所测试液体的电导性、介电性等有较强的敏感性。

以利用上述薄膜体声波传感器求解所测试液体的电导性的过程为例进行说明。

压电谐振器是一种机电换能器，在无负载情况下，能够表示成机械端与电学端的耦合。当电极穿过液体时，会受到液体机械声负载和介电损耗的协同作用。

在无负载情况下，由液体的密度和粘度决定而影响压电谐振器的机械端，当电极穿过液体时，与液体的电导率和介电率有关而反应于压电谐振器的电学端。

本实施例1中等效电路图如图7所示，由金属电极对105产生的高频电场通过串联溶液R_S与C_S施于压电薄膜103，所以压电薄膜103等效电路参数与溶液诸性质密切相关。

为测液体电学性质，首先将该薄膜体声波传感器用高频测试架与阻抗分析仪连接，在谐振范围内对导纳进行频率扫描，得到导纳B_m以及与导纳B_m对应的串联谐振频率f_s。

按照下述公式计算出谐振频率f_s与溶液性质参量之间的关系。

其中，溶液的电导率κ引起的谐振频移△f为：

其中，f₀为传感器在无负载时的谐振频率，f₀的表达式为：

式中，G＝1/R_s＝kκ，k为电导池常数，L_q、C_q、R_q、C₀分别为压电薄膜103的动态电容、电感、电阻及静态电容，R_S、C_S分别为溶液的电阻及电容。

根据以上公式求解，得到微流体通道104中液体的电导率κ。

本实施例1中的薄膜体声波传感器，提升对于所测试液体的灵敏性的原理在于：

常规具有微流体通道的薄膜体声波传感器，其微流体通道设置于由金属电极对与压电薄膜组成的谐振结构外侧，压电薄膜产生的体声波需要经过金属激励电极后才会进入测试液体。而体声波经过的金属激励电极的两侧分别为固、液两种界面，因此，当体声波在经过金属激励电极时存在较大的反射和损耗，不利于传感敏感特性的提升。

本实施例1与常规结构不同的是，将微流体通道设置于由金属电极对与压电薄膜组成的谐振结构内侧，具体位于压电薄膜103与二号金属激励电极105b之间，金属电极对105产生的高频电场激发压电薄膜103产生体声波，体声波无需经过金属激励电极后进入测试液体，而是能够直接接触所测试液体，因而有效避免了体声波在经过金属激励电极时产生的较大反射和损耗，从而利于提升传感器对于所测试液体的敏感特性。

一种优选方式，基底101是由单晶硅(Si)、石英、砷化镓或蓝宝石材料制成的。

一种优选方式，声反射层102采用采用横膈膜结构、空气隙结构或由周期性声阻抗不同的膜层交替构成的布拉格结构。

一种优选方式，压电薄膜103是由氮化铝(AlN)、氧化锌(ZNO)和锆钛酸铅(PZT)薄膜中的任意一种、或者以氮化铝(AlN)、氧化锌(ZNO)和锆钛酸铅(PZT)薄膜中的至少两种为基质进行掺杂而成的复合压电薄膜材料制成的。

一种优选方式，微流体通道104是采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)等热塑性高分子材料，并通过纳米压印工艺或软光刻工艺制作而成的。

此外，为了保证金属电极对105激发的全部电场都能穿过微流体通道104中的液体，远离基底101的一个金属激励电极，即二号金属激励电极105b的宽度小于或等于微流体通道104的宽度，且该金属激励电极的长度小于或等于微流体通道104的长度，如图2所示。

此时，金属电极对105激发的全部电场都能够穿过微流体通道104中的液体。

当然，也可以设计一号金属激励电极105a的宽度小于或等于微流体通道104的宽度，且一号金属激励电极105a的长度小于或等于微流体通道104的长度。

此时，金属电极对105激发的全部电场也都能够穿过微流体通道104中的液体。

当然，还可以设计一号金属激励电极105a和二号金属激励电极105b的宽度、长度均满足以上关系，以保证金属电极对105激发的全部电场都能够穿过微流体通道104中的液体。

另外，为了保证本实施例1中薄膜体声波传感器具有较高的谐振频率，本实施例1还对微流体通道104的结构尺寸进行了合理设计，即：

微流体通道104的长度为压电薄膜103长度的1/2～1倍，更为优选地，微流体通道104的长度为压电薄膜103长度的2/3倍。

微流体通道104的宽度为压电薄膜103宽度的2/3～1倍，更为优选地，微流体通道104的宽度为压电薄膜103宽度的3/4倍。

微流体通道104的厚度为压电薄膜103厚度的1～2倍，更为优选地，微流体通道104的宽度为压电薄膜103宽度的3/2倍。

其中，微流体通道104的长度方向例如为图1中所示出的左右方向，宽度方向例如为图1中所示出的前后方向(即垂直于纸面的方向)，厚度方向为图1中所示出的上下方向。

设置微流体通道104与压电薄膜103的长度和宽度比例的目的在于，保证微流体通道104的面积小于压电薄膜103的面积(即长度×宽度)，从而使得整个液体面积覆盖在压电薄膜103上，若微流体通道104面积比压电薄膜103大，会造成被检测液体的浪费。

微流体通道104与压电薄膜103的厚度比例关系，是通过仿真得到的优化参数。若微流体通道104过厚(例如微流体通道104的厚度超过压电薄膜103厚度的两倍)，则会导致电场对压电薄膜103的激励程度降低，若微流体通道104厚度太薄(例如微流体通道104的厚度为压电薄膜103厚度的1倍以下)，则在制造工艺上实现比较困难。

综上，当微流体通道104的厚度设计为压电薄膜103厚度的1～2倍，即保证电场对于压电薄膜103良好的激励效果，又保证微流体通道104在制作工艺上比较容易实现。

本实施例1中的薄膜体声波传感器，能够用于检测液体的特性，如粘度以及包括电导率、介电常数等在内的电学特性，此时金属激励电极的表面保持空载。

当然，本实施例1中的薄膜体声波传感器还能够用于检测液体中微量物质，此时在远离基底101的一个金属激励电极(即二号金属激励电极105b)与微流体通道104接触的一侧表面组装能够吸附检测物的敏感物质，如对应的抗体/抗原、DNA、适配子等。

使用时金属电极对105与振荡电路或阻抗分析仪相连，通过测量薄膜体声波传感器的谐振频率、相位或振幅实现对吸附物的质量敏感性的测量。

本实施例1还给出了一个具体实例，以说明上述薄膜体声波传感器具有较高的灵敏性。

其中，该具体实例中各个组成结构的参数选取如下：

基底101为硅(100)片。

声反射层102为以Si₃N₄为支撑层的横膈膜结构，谐振区域以下的部分被刻蚀形成固-气界面反射声波，Si₃N₄层的厚度为800纳米。

压电薄膜103为氮化铝(AlN)薄膜，其厚度为1微米，长度为100微米，宽度为60微米。

金属电极对105为铝(Al)电极。

微流体通道104的材料为聚二甲基硅氧烷(PDMS)。

微流体通道104设置于压电薄膜103远离基底101的一侧，即位于压电薄膜103与二号金属激励电极105b之间，压电薄膜103与二号金属激励电极105被微流体通道104中的液体所间隔，液体与二号金属激励电极105和压电薄膜103同时接触。

由位于压电薄膜103一侧(例如图1中压电薄膜103的下侧)的一号金属激励电极105a和位于压电薄膜103另一侧的二号金属激励电极105b组成的金属电极对105产生穿过微流体通道104中液体的电场。在压电薄膜103中激发沿厚度方向传播的体声波，该体声波在包括压电薄膜103和微流体通道104中液体在内的范围内传播并形成驻波谐振。

使用时微流体通道104中通入所需测量的液体样品。图3为本实施例1通入浓度为30％的甘油溶液时的导纳特性仿真图。从图3中能够看到，本实施例1中的薄膜体声波传感器在3.32GHz附近具有明显的谐振。具有相同结构参数的常规薄膜体声波传感器的仿真导纳特性也示于本图中，其谐振频率仅为2.81GHz，明显低于本实施例1中的谐振频率。

由于本实施例1中传感器的质量灵敏性随其谐振频率增加而增强，因此本实施例1所得到的较高谐振频率具有更高的质量灵敏性能。同时，与现有常规薄膜体声波传感器比较，本实施例1获得的导纳峰明显加宽，说明此种结构更能体现所测试液体电学特性。

实施例2

本实施例2也述及了一种用于液体检测的薄膜体声波传感器，该传感器除以下技术特征与上述实施例1不同之外，其余技术特征均可参照上述实施例1。

如图4和图5所示，本实施例2提供了一种区别于上述实施例1中结构的薄膜体声波传感器，其包括基底101、声反射层102、压电薄膜103、微流体通道104以及金属电极对105。

金属电极对105包括一号金属激励电极105a和二号金属激励电极105b。

薄膜体声波传感器的各部分组成结构的连接关系如下：

声反射层102设置于基底101的一侧表面上，例如图4中示出的基底101的上侧表面。

一号金属激励电极105a设置于声反射层102远离基底101的一侧表面上，该侧表面例如为图1中示出的声反射层102的上侧表面上。

压电薄膜103位于一号金属激励电极105a远离基底101的一侧，例如图1中一号金属激励电极105a的上侧，微流体通道104位于一号金属激励电极105a与压电薄膜103之间。

微流体通道104靠近基底的一侧表面(即微流体通道104的下侧表面)与一号金属激励电极105a接触，远离基底的一侧表面(即微流体通道104的上侧表面)与压电薄膜103接触。

二号金属激励电极105b设置于压电薄膜103远离基底101的一侧表面上，例如为图4中所示出的压电薄膜103的上侧表面上。

本实施例2中的薄膜体声波传感器，对于所测试液体的电导性、介电性等电学性质具有较强的敏感性的原理在于：

常规具有微流体通道的薄膜体声波传感器，其微流体通道设置于由金属电极对与压电薄膜组成的谐振结构外侧，电场无法进入微流体通道的液体中，因而导致薄膜体声波传感器的谐振特性无法对测试液体的电学性质敏感。

本实施例2与常规结构不同的是，将微流体通道设置于由金属电极对与压电薄膜组成的谐振结构内侧，具体位于一号金属激励电极105a与压电薄膜103之间，一号金属激励电极105a与压电薄膜103被微流体通道104中的液体所间隔，金属电极对105产生的高频电场能够穿过微流体通道中的液体，因而对测试液体的电导性、介电性有较强的敏感性。

本实施例2中的薄膜体声波传感器，提升对于所测试液体的灵敏性的原理在于：

常规具有微流体通道的薄膜体声波传感器，其微流体通道设置于由金属电极对与压电薄膜组成的谐振结构外侧，压电薄膜产生的体声波需要经过金属激励电极后才会进入测试液体，由于体声波经过的金属激励电极的两侧分别为固、液两种界面，因此，当体声波在经过金属激励电极时存在较大的反射和损耗，不利于传感敏感特性的提升。

本实施例2与常规结构不同的是，将微流体通道设置于由金属电极对与压电薄膜组成的谐振结构内侧，具体位于一号金属激励电极105a与压电薄膜103之间，金属电极对105产生的高频电场激发压电薄膜103产生体声波，体声波无需经过金属激励电极后进入测试液体，而是能够直接接触所测试液体，因而有效避免了体声波在经过金属激励电极时产生的较大反射和损耗，因而利于提升传感器对于所测试液体的敏感特性。

本实施例2中的薄膜体声波传感器能够用于检测液体的特性，如粘度以及包括电导率、介电常数等在内的电学特性，此时金属激励电极的表面保持空载。

当然，本实施例2中的薄膜体声波传感器还能够用于检测液体中微量物质，此时在靠近基底101的一个金属激励电极(即一号金属激励电极105a)与微流体通道104接触的一侧表面组装能够吸附检测物的敏感物质，如对应的抗体/抗原、DNA、适配子等。

使用时金属电极对105与振荡电路或阻抗分析仪相连，通过测量薄膜体声波传感器的谐振频率、相位或振幅实现对吸附物的质量敏感性的测量。

本实施例2还给出了一个具体实例，以说明上述薄膜体声波传感器具有较高的灵敏性。

其中，该具体实例中各个组成结构的参数选取如下：

基底101为硅(100)片。

声反射层102由二氧化硅(SiO₂)和钨(W)交替3周期的膜层组成，其中：二氧化硅(SiO₂)厚度为0.8微米，钨(W)厚度为0.9微米。

压电薄膜103为氧化锌(ZnO)薄膜，其厚度为2微米，长度为100微米，宽度为60微米。

金属电极对105设置为金(Au)电极。

微流体通道104的材料为聚二甲基硅氧烷(PDMS)。

微流体通道104设置于压电薄膜103靠近基底101的一侧，即位于一号金属激励电极105a与压电薄膜103之间，压电薄膜103与一号金属激励电极105a被微流体通道104中的液体所间隔，液体与一号金属激励电极105a和压电薄膜103同时接触。

由位于压电薄膜103一侧(例如图4中压电薄膜103的下侧)的一号金属激励电极105a和位于压电薄膜103另一侧的二号金属激励电极105b组成的金属电极对105产生穿过微流体通道104中液体的电场，在压电薄膜103中激发沿厚度方向传播的体声波，该体声波在包括压电薄膜103和微流体通道104中液体在内的范围内传播并形成驻波谐振。

使用时微流体通道中通入所需测量的液体样品。图6为本实施例2通入浓度为30％的甘油溶液时的导纳特性仿真图。从图6中能够看到，本实施例2中的薄膜体声波传感器在1.78GHz附近具有明显的谐振。具有相同结构参数的常规薄膜体声波传感器的仿真导纳特性也示于本图中，其谐振频率仅为1.61GHz，明显低于本实施例2中的谐振频率。

由于本实施例2中的传感器的质量灵敏性随其谐振频率增加而增强，因此本实施例2所得到的较高谐振频率具有更高的质量灵敏性能。同时，与现有常规薄膜体声波传感器比较，本实施例2获得的导纳峰明显加宽，说明此种结构更能体现所测试液体的电学特性。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (10)

1.一种用于液体检测的薄膜体声波传感器，其特征在于，

包括基底、声反射层、金属电极对、压电薄膜以及微流体通道；

所述金属电极对由两个金属激励电极组成，即一号金属激励电极和二号金属激励电极；

声反射层设置于所述基底的一侧表面上；

一号金属激励电极设置于所述声反射层远离所述基底的一侧表面上；

压电薄膜设置于所述一号金属激励电极远离所述基底的一侧表面上；

二号金属激励电极位于所述压电薄膜远离所述基底的一侧；

微流体通道位于所述压电薄膜与所述二号金属激励电极之间，且所述微流体通道靠近基底的一侧表面与压电薄膜接触，远离基底的一侧表面与二号金属激励电极接触。

2.根据权利要求1所述的用于液体检测的薄膜体声波传感器，其特征在于，

所述金属电极对中至少有一个金属激励电极，该金属激励电极的宽度小于或等于所述微流体通道的宽度，且该金属激励电极的长度小于或等于所述微流体通道的长度。

3.根据权利要求1所述的用于液体检测的薄膜体声波传感器，其特征在于，

所述微流体通道的长度为压电薄膜长度的1/2～1倍，微流体通道的宽度为压电薄膜宽度的2/3～1倍，且所述微流体通道的厚度为压电薄膜厚度的1～2倍。

4.根据权利要求1所述的用于液体检测的薄膜体声波传感器，其特征在于，

所述基底是由单晶硅、石英、砷化镓或蓝宝石材料制成的；所述声反射层采用横膈膜结构、空气隙结构或由周期性声阻抗不同的膜层交替构成的布拉格结构；

所述压电薄膜是由氮化铝、氧化锌和锆钛酸铅薄膜中的任意一种、或者以氮化铝、氧化锌和锆钛酸铅薄膜中的至少两种为基质进行掺杂而成的复合压电薄膜材料制成的。

5.根据权利要求1所述的用于液体检测的薄膜体声波传感器，其特征在于，

所述微流体通道是采用聚二甲基硅氧烷，通过纳米压印工艺或软光刻工艺制作而成的。

6.一种用于液体检测的薄膜体声波传感器，其特征在于，

包括基底、声反射层、金属电极对、压电薄膜以及微流体通道；

所述金属电极对由两个金属激励电极组成，即一号金属激励电极和二号金属激励电极；

声反射层设置于所述基底的一侧表面上；

一号金属激励电极设置于所述声反射层远离所述基底的一侧表面上；

压电薄膜位于所述一号金属激励电极远离所述基底的一侧；

微流体通道位于所述一号金属激励电极与所述压电薄膜之间，且所述微流体通道靠近基底的一侧表面与一号金属激励电极接触，远离基底的一侧表面与压电薄膜接触；

二号金属激励电极设置于所述压电薄膜远离所述基底的一侧表面上。

7.根据权利要求6所述的用于液体检测的薄膜体声波传感器，其特征在于，

所述金属电极对中至少有一个金属激励电极，该金属激励电极的宽度小于或等于所述微流体通道的宽度，且该金属激励电极的长度小于或等于所述微流体通道的长度。

8.根据权利要求6所述的用于液体检测的薄膜体声波传感器，其特征在于，

所述微流体通道的长度为压电薄膜长度的1/2～1倍，微流体通道的宽度为压电薄膜宽度的2/3～1倍，且所述微流体通道的厚度为压电薄膜厚度的1～2倍。

9.根据权利要求6所述的用于液体检测的薄膜体声波传感器，其特征在于，

所述基底是由单晶硅、石英、砷化镓或蓝宝石材料制成的；所述声反射层采用横膈膜结构、空气隙结构或由周期性声阻抗不同的膜层交替构成的布拉格结构；

所述压电薄膜是由氮化铝、氧化锌和锆钛酸铅薄膜中的任意一种、或者以氮化铝、氧化锌和锆钛酸铅薄膜中的至少两种为基质进行掺杂而成的复合压电薄膜材料制成的。

10.根据权利要求6所述的用于液体检测的薄膜体声波传感器，其特征在于，

所述微流体通道是采用聚二甲基硅氧烷，通过纳米压印工艺或软光刻工艺制作而成的。

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