专利名称：一种铬基三层金属膜石英晶体微天平传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于传感检测技术领域，涉及一种基于铬基三层金属膜的石英晶体微天平传感器。
背景技术：
石英晶体微天平(Quartz crystal microbalance, QCM)是一种新型传感测量技术，它是利用石英晶体谐振频率的变化与晶体电极表面沉积的物质质量之间成正比例关系，可检测电极表面ng甚至pg级的质量变化及溶液的粘度、密度、阻抗、介电常数等参数的变化，因具有灵敏度高、响应快速、操作简便和价格低廉的特点而广泛应用于大气污染物、生物分子等物质的检测。石英晶体微天平传感器的核心部件是石英晶体片上金属电极的安装使用，目前较通用的电极材料为金(Au)，金性质稳定但价格昂贵，使其应用受到限制；然而，金属银(Ag)价格比金便宜，且不与稀硫酸、盐酸、碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐等发生反应，具有良好的耐酸、耐碱性能，是一种潜在的良好电极材料。因此用银替代金，即在石英晶体片上加镀金属铬层后镀上银层，再镀上金层，加镀的铬层能增强电极材料与石英晶体片之间的附着力，也具有耐腐蚀性和稳定性，由于镀上金属铬和银，能有效降低镀金层的厚度，减少金的使用量，从而降低整个石英晶体微天平传感器的制作成本，使应用拓宽。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种铬基三层金属膜石英晶体微天平传感器，在石英晶体片和金之间加镀金属铬和银，减少金的使用量，可降低传感器的成本。为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案:一种铬基三层金属膜石英晶体微天平传感器，该传感器包括一个石英晶体片，所述石英晶体片表面是镀铬膜层，所述镀铬膜层表面是镀银膜层，所述镀银膜层表面是镀金膜层，从而形成一种基于铬基三层金属膜的石英晶体微天平传感器。值得注意的是，采用真空镀膜和掩膜版技术，容易控制金属镀膜厚度和大小。本实用新型所述的铬基三层金属膜石英晶体微天平传感器，镀铬膜层厚度为I 50 nm，镀银膜层厚度为20 200 nm，镀金膜层厚度为20 200 nm，石英晶体片为AT切型石英晶体，其基频为4 50 MHz。并且由于膜层材料是金属铬、银和金，加镀的铬层能增强电极材料与石英晶体片之间的附着力，使整个膜层强度和抗腐蚀性能好，化学性质稳定，频率稳定度高。此夕卜，在控制电极材料厚度的情况下，在石英晶体片和金之间加镀金属铬和银，有效地降低了镀金层的厚度，减少了金的使用量，从而降低了整个石英晶体微天平传感器的生产成本。本实用新型的有益效果是，所述铬基三层金属膜石英晶体微天平传感器具有制作简单、成本低廉、灵敏度高、抗腐蚀性和稳定性好等优点。
[0009]图1是铬基三层金属膜石英晶体微天平传感器的剖面示意图。图1中，1.石英晶体片，2.镀铬膜层，3.镀银膜层，4.镀金膜层。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型发明作进一步的说明:如图1所示，一种铬基三层金属膜石英晶体微天平传感器，该传感器包括一个AT切型、基频为8.0 MHz的石英晶体片1，利用真空镀膜技术在所述石英晶体片I表面镀20 nm厚度的铬膜层2，在所述镀铬膜层2表面镀130 nm厚度的银膜层3，在所述镀银膜层3表面镀50 nm厚度的金膜层4，从而形成一种基于铬基三层金属膜的石英晶体微天平传感器。由于膜层材料是金属铬、银和金，强度和抗腐蚀性能好，化学性质稳定，频率稳定度高，并大大减少了金的使用量而降低了整个石英晶体微天平传感器的生产成本，可广泛应用 。
权利要求1.一种铬基三层金属膜石英晶体微天平传感器，其特征是:该传感器包括一个石英晶体片(I)，所述石英晶体片(I)表面是镀铬膜层(2)，所述镀铬膜层(2)表面是镀银膜层(3)，所述镀银膜层(3)表面是镀金膜层(4)，形成一种基于铬基三层金属膜的石英晶体微天平传感器。
2.根据权利要求1所述的石英晶体微天平传感器，其特征在于所述镀铬膜层(2)厚度为I 50 nm。
3.根据权利要求1所述的石英晶体微天平传感器，其特征在于所述镀银膜层(3)厚度为 20 200 nm。
4.根据权利要求1所述的石英晶体微天平传感器，其特征在于所述镀金膜层(4)厚度为 20 200 nm。
5.根据权利要求1所述的石英晶体微天平传感器，其特征在于所述石英晶体片(I)为AT切型石英晶体，其基频为4 50 M`Hz0
专利摘要本实用新型提供了一种铬基三层金属膜石英晶体微天平传感器，该传感器包括一个石英晶体片(1)，所述石英晶体片(1)表面是镀铬膜层(2)，所述镀铬膜层(2)表面是镀银膜层(3)，所述镀银膜层(3)表面是镀金膜层(4)，形成一种基于铬基三层金属膜的石英晶体微天平传感器。本实用新型的效果和益处在于所述铬基三层金属膜石英晶体微天平传感器具有制作简单、成本低廉、灵敏度高、抗腐蚀性和稳定性好等优点。
文档编号G01N5/02GK203101211SQ201320090128
公开日2013年7月31日 申请日期2013年2月28日 优先权日2013年2月28日
发明者曹忠, 罗永丰, 高妮, 曹婷婷, 龙姝, 肖忠良 申请人:长沙理工大学