Single-crystalline LiNbO3 Film based Piezoelectric Sensors for Ultra-precision Pressure-sensing Applications

材料科学 压电 光电子学 压力传感器 压电传感器 复合材料 工程类 机械工程
作者
Junwei Gu,Xingli He,Shuyue Jin,Yunjing Zhang,Lingfeng Li,Linghui Kong,Peng Li
出处
期刊:IEEE Sensors Journal [IEEE Sensors Council]
卷期号:24 (10): 15909-15917 被引量:1
标识
DOI:10.1109/jsen.2024.3384502
摘要

This work presents the fabrication and characterization of a sub-GHz plate-wave-based pressure sensor relying on an ultra-thin (360 nm) single-crystalline LiNbO 3 film. The proposed devices exhibit multiple resonant modes which are characterized and analyzed by a precise 3D plate wave resonator model based on finite element analysis (FEA). Generally, the main resonant modes correspond to the Shear-horizontal ( SH ) and anti-symmetric ( A ) Lamb waves. To overcome the high-temperature coefficient of LiNbO 3 thin film, a thick layer (~4 μm) of SiO 2 was used to compensate for the temperature drift of the devices; the calculated temperature coefficients of frequency ( TCFs ) for the multi-resonant modes are lower than -27 ppm/K. The frequency and return loss (S 11 ) shift of the plate wave devices, the pressure sensitivity, and the pressure coefficient of frequency ( PCF ) were experimentally evaluated and analyzed. All the resonant modes show high PCF even with relatively lower operating frequencies (< 1 GHz). Especially it has been observed that the first-order anti-symmetric (A1) Lamb wave is ultra-susceptible to pressure changes, which presented a record high value of ~600 ppm/Bar and excellent linearity over the tested 0.6 to 1.8 Bar pressure range. The results show that the developed sensor has sufficiently high sensitivity and can be used for precise absolute pressure sensing.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
江幻天完成签到,获得积分10
8秒前
韩钰小宝完成签到 ,获得积分10
19秒前
飞快的雅青完成签到 ,获得积分10
22秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
23秒前
Kidmuse完成签到,获得积分10
27秒前
追寻的续完成签到 ,获得积分10
27秒前
27秒前
bckl888完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
bill完成签到,获得积分10
29秒前
明理问柳发布了新的文献求助10
33秒前
ky应助xiaoX12138采纳,获得10
34秒前
明理问柳完成签到,获得积分10
40秒前
坚强的嚣完成签到 ,获得积分10
40秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
42秒前
gxzsdf完成签到 ,获得积分10
45秒前
我思故我在完成签到,获得积分10
47秒前
48秒前
阿帕奇完成签到 ,获得积分10
51秒前
Conner完成签到 ,获得积分10
52秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
55秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
56秒前
wol007完成签到 ,获得积分10
58秒前
123完成签到 ,获得积分10
59秒前
Justtry完成签到 ,获得积分20
59秒前
naiyouqiu1989完成签到,获得积分10
1分钟前
沿途有你完成签到 ,获得积分10
1分钟前
花生四烯酸完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科科通通完成签到,获得积分10
1分钟前
WYK完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
学海行舟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
黑眼圈完成签到 ,获得积分10
1分钟前
幸福的羿完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
霍明轩完成签到 ,获得积分10
1分钟前
游艺完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
是盐的学术号吖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
网络安全 SEMI 标准 ( SEMI E187, SEMI E188 and SEMI E191.) 1000
Inherited Metabolic Disease in Adults: A Clinical Guide 500
计划经济时代的工厂管理与工人状况(1949-1966)——以郑州市国营工厂为例 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
The Pedagogical Leadership in the Early Years (PLEY) Quality Rating Scale 410
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4613016
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4018011
关于积分的说明 12436990
捐赠科研通 3700338
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2040716
邀请新用户注册赠送积分活动 1073470
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 957104