Application of Sol-Gel Derived Piezoelectric Thick Films of Lead Zirconium Titanate as Surface Acoustic Wave Biosensor

隨著電子產品輕、薄、短、小之發展趨勢，電子陶瓷的應用在電子工業的發展上扮演了舉足輕重的角色，而在眾多製備電子陶瓷的方法中，溶膠-凝膠法由於可在較低的燒結溫度下製造出具有高純度、高化學均勻度、新化學成份及新微結構之陶瓷材料的潛力，因此在過去十幾年來一直為學術界及產業界廣泛的討論。與其他製備多成份氧化物電子陶瓷的方法相比，溶膠-凝膠法製備之陶瓷材料除擁有較小之粒徑(約＜1μm)、高分子程度之化學均勻性及較低之燒結溫度外，其溶膠及粉末之成份、粒徑大小、粒徑分佈及形狀等性質皆可經由前驅溶液的製備條件(如成份、反應溫度、反應物、觸媒種類、溶液濃度及pH 值等)之改變而加以控制。由於溶膠及粉末之性質(如成份、粒徑大小等)，對燒結後陶瓷材料及厚膜的特性有極鉅之影響；因此探討並瞭解前驅溶液的製備條件對溶膠及粉末性質燒結後陶瓷材料與其厚膜而言，是一個非常重要的研究主題。鋯鈦酸鉛(PZT)由於其擁有優良的壓電性質，可應用於壓力感測元件、加速器、微馬達、生物晶片及表面聲波元件等之被動元件上。鋯鈦酸鉛之壓電特性除了隨著材料內鋯與鈦的相對含量不同而有所改變外，同時亦會隨著製備之溶液及粉末性質之不同而有所變化。而近來，以PZT 等壓電材料製備之表面聲波元件，由於其高靈敏度的特性，除了應用在通訊元件外，已被大量地使用各類感測之用途上，尤其在生物感測上更有極大之潛力。因此，利用溶膠-凝膠法製備出性質良好之鋯鈦酸鉛壓電厚膜，並將PZT 表面聲波元件應用在生物感測方面，是一個相當重要的研究課題。本計劃之目的即想利用溶膠-凝膠法製備出性質良好之壓電厚膜，並同時製備PZT 表面聲波壓電感測器，更進一步將其應用在生物感測上。

Project ID:PB9308-3561
External Project ID:NSC93-2214-E182-009