Simple Thickness Plate Modes Driven by Lateral Fields

Ballato, A.; Hatch, E.R.; Mizan, M.; Lukaszek, T.; Tilton, E.R.

doi:10.1109/freq.1985.200885

Cited by 26 publications

(9 citation statements)

References 19 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The computed theoretical temperature coefficient at 25°C as well as the maximal LFE (for y-rotated LTO cuts ψ=0°), and TFE coupling coefficients for these singly rotated orientations are shown in Fig. 3 and were found to be consistent with previous literature [1,16].…”

Section: Theoretical Resultssupporting

confidence: 76%

“…Given the existence of a PSM, one must also be able to selectively excite this mode. Lateral excitation has the advantage of permitting a degree of control over the mode coupling [1]. The challenge is then to find those orientations that maximize the electromechanical coupling to a functional mode and decouple from interfering modes.…”

Section: Lfe Sensor Requirementsmentioning

confidence: 99%

“…With thickness excitation, the choice of a particular crystal and plate orientation completely determines the electro-acoustical properties of the resonator, because it determines both the propagation direction and the excitation direction. Lateral field excitation allows the excitation direction to be chosen independently, which in turn allows a degree of control over the electromechanical coupling to the acoustic modes at a particular plate orientation [1]. This control may be used to optimize LFE resonators for different applications.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

Lateral field excited LiTaO<inf>3</inf> acoustic wave sensing platform

McGann

McCann

Vetelino

2010

2010 IEEE International Ultrasonics Symposium

View full text Add to dashboard Cite

Figure 1 (a) Top view (sensing surface) of a standard QCM sensor and (b) top view (sensing surface) of a LFE sensor; shaded and dotted regions are gold. Dotted regions indicate reference (bottom) side while shaded regions indicate sensing (top) side Abstract-AT-cut quartz is the standard material used in the quartz crystal microbalance (QCM) due to the existence of a temperature compensated pure transverse shear mode (TSM). In the QCM the TSM is excited by electrodes on both the top and bottom surfaces of the quartz wafer resulting in what is called thickness field excitation. When used for sensor applications the QCM has several deficiencies.First, quartz is weakly piezoelectric and second the sensing surface has deposited metal electrodes which can interfere with the detection of a target analyte. Another common piezoelectric crystal, LiTaO 3 , offers an interesting alternative since it has significantly higher piezoelectric coupling than quartz and the possibility of realizing a temperature compensated TSM. Further the TSM can be excited by lateral field excitation (LFE) which leaves the top surface bare. It is the purpose of this paper to theoretically and experimentally investigate the potential of using LiTaO 3 as a new LFE BAW sensor platform.

show abstract

Section: Theoretical Resultssupporting

confidence: 76%

Section: Lfe Sensor Requirementsmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Lateral field excited LiTaO<inf>3</inf> acoustic wave sensing platform

McGann

McCann

Vetelino

2010

2010 IEEE International Ultrasonics Symposium

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…This excitation is called lateral field excitation and has primarily been used to drive piezoelectric plates as resonant filters [2]. In an LFE sensor platform both electrodes are placed on the surface opposite the sensing medium ( Fig.…”

Section: A Lateral Field Excited Sensor Platformmentioning

confidence: 99%

Novel transducer configurations for bulk acoustic wave sensors

et al. 2008

View full text Add to dashboard Cite

Figure 1. (a) Top view (sensing surface) of a standard QCM sensor; (b) Bottom view (reference surface) of a LFE sensor; (c)Bottom view (reference surface) of a MSCAT sensor. Shaded and dotted regions are gold and all dimensions are in mm.Abstract-Two novel transducer configurations for bulk acoustic wave (BAW) sensors have been developed. In the first sensor, called the lateral field excited (LFE) sensor, the transverse shear mode (TSM) in AT-cut quartz is excited by two electrodes on the reference surface resulting in a bare sensing surface which allows both electrical and mechanical properties of target analytes to be measured. In the second sensor, called the monolithic spiral coil acoustic transduction (MSCAT) sensor, the TSM is excited by a photolithographically deposited spiral antenna on the reference surface which can excite high order harmonics in the substrate, which can lead to increased sensitivity. In order to demonstrate the applicability and advantages of the LFE and MSCAT sensor platforms, the sensors' responses to chemical and biological target analytes were examined and compared to the responses of a standard quartz crystal microbalance (QCM).

show abstract

“…Esta configuración fue aplicada por primera vez en los años 40 en cristales de cuarzo planos para medir constantes elásticas de materiales [Atanasoff41]. Otras aplicaciones se centran en osciladores y tecnología de filtros [Bechmann65,Hatch83,Ballato85,Ballato86]. Ningún uso como sensor ha sido publicado en el pasado.…”

Section: D8 Convergenciaunclassified

Estudio y análisis del efecto rugoso sobre la respuesta del sensor de cuarzo AT en medios fluidos.

Díaz¹

View full text Add to dashboard Cite

Este trabajo de tesis ha sido financiado por el siguiente proyecto:Proyecto del PN I+D financiado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología (CICYT): "Desarrollo de inmunosensores piezoeléctricos para la detección de plaguicidas n-metil-carbamatos y organofosforados en alimentos y bacterias lácticas en cerveza". (REF. AGL2002-01181) A la gente que durante todos estos años ha pasado por el laboratorio (ahora el laboratorio 204). De todos he aprendido algo valioso. Gracias por su ánimo, su compañerismo y su amistad.A Antonio, por sacar siempre un poquito más de mí, incluso cuando yo me negaba. A Yolanda por su ayuda, su consejo y su paciencia conmigo. Gracias por todas las cosas que habéis hecho por mí.A mis padres, que me lo han dado todo y me han hecho tal y como soy. A Ana, por su apoyo, por estar siempre a mi lado, por quererme de verdad. ResumenEl trabajo presentado en esta tesis doctoral profundiza sobre el fenóme-no rugoso superficial y su contribución a la respuesta acústica del sensor resonador de cuarzo en medios líquidos. Su principal aportación se centra en el estudio de los parámetros geométricos que pueden representar de forma óptima la contribución rugosa sobre la impedancia acústica del sensor. Se propone un modelo semi-empírico del efecto rugoso basado en los resultados de este estudio. Otra de las aportaciones de la presente tesis se centra en el estudio detallado de uno de los modelos de rugosidad propuestos más recientemente: el modelo de Arnau. Este modelo plantea la posibilidad de modelar la rugosidad mediante una distribución de casquetes semi-esféricos. En esta tesis se propone una corrección de dicho modelo que permita incluir el efecto de interferencia entre casquetes. Esta corrección se emplea en el estudio del comportamiento del efecto rugoso en superficies aleatorias. Se ha demostrado que el efecto de la rugosidad de una superficie aleatoria en la impedancia acústica puede ser modelado por la respuesta de una superficie equivalente formada por una distribución regular de casquetes semi-esféricos sobre una superficie plana. Asimismo, se ha demostrado que los parámetros geométricos de esta superficie equivalente están linealmente correlacionados con la proyección de la superficie aleatoria real en la dirección del movimiento. Esta afirmación se ha comprobado mediante medidas experimentales con microscopio de fuerza atómica (AFM).Palabras Clave: Piezoelectricidad, sensores de cuarzo, rugosidad, modo de cizalla en espesor. ResumEl treball presentat en aquesta tesi doctoral aprofundeix sobre el fenomen rugós superficial i la seua contribució en la resposta acústica del sensor ressonador de quars en medis líquids. La principal aportació es centra en l'estudi dels paràmetres geomètrics que poden representar de forma òp-tima la contribució rugosa sobre l'impedància acústica del sensor. Es proposa un model semi-empíric del efecte rugós basat en els resultats d'aquest estudi. Un altra de les aportacions de la present tesi es centra l'estudi detallat d'un dels models de rugositat proposats més ...

show abstract

Simple Thickness Plate Modes Driven by Lateral Fields

Cited by 26 publications

References 19 publications

Lateral field excited LiTaO<inf>3</inf> acoustic wave sensing platform

Lateral field excited LiTaO<inf>3</inf> acoustic wave sensing platform

Novel transducer configurations for bulk acoustic wave sensors

Estudio y análisis del efecto rugoso sobre la respuesta del sensor de cuarzo AT en medios fluidos.

Contact Info

Product

Resources

About