生物传感器利用生物分子或组织等生物材料的特异性识别功能，通过各种物理、化学换能器的信号转换，实现待测物质分析。它广泛应用于临床诊断、环境监测、药物监控、军事与反恐，具有重要的科学意义和应用价值。声波传感器因为其响应快、便携、灵敏度高等优点而受到关注，声波传感器表面经过特异性处理之后，特别适用于表面的抗原或者抗体的识别。相比其它声波传感器，Lamb波传感器对于生物应用更具优势，因为它灵敏度更高、适合在液相条件下工作，此外，本论文指出，它可以实现被检测物的多参数互补检测。　　 本论文首先利用有限元方法对Lamb波传感器进行了数值仿真和计算，计算的结果对传感器的设计、制造和优化提供了理论依据。论文深入研究了Lamb波传感器的制备工艺。论文采用Mo/Ti/Si作为AIN的基底材料，使得AlN与基底得到较好的匹配，提高了AlN的压电性能和电阻；通过调整溅射工艺参数，使得多层膜内应力趋于零，使得Lamb传感器薄膜更加稳定，提高了传感器的成品率。论文对传感器的性能进行了全面的测试，包括频率响应、声波延迟和传感器薄膜的振动情况，发现Lamb波传感器具有其它声波传感器不具备的优点，比如Lamb波传感器的相速度、消逝波的穿透深度可以大范围调整。　　 论文深入地研究了Lamb波传感器的质量灵敏度和温度灵敏度，特别是一阶对称模式(S0)的特性。论文指出：一阶反对称模式(A0)不仅对表面的质量变化敏感而且对液体内部的消逝场区的质量变化敏感，S0仅对表面的质量变化敏感；与A0模式相比S0具有更高的质量灵敏度。由于A0和S0模式对不同区域敏感，利用一枚传感器可以实现表面质量变化和液体内部的质量变化的多参数测量。由于A0模式在液体中的穿透深度比S0模式大，它们的温度灵敏度也是不同的，采用这两个模式，不对传感器结构进行改动，即可分别测量环境温度和生物结合的质量变化，从而实现环境温度补偿。　　 A0和S0模式性质不同是因为它们具有不同的消逝波穿透深度，研究消逝波对于声波传感器具有重要意义。论文提出了一种基于双Lamb波器件的消逝波测量方法，实验发现：通过双Lamb波器件测量到的消逝波与理论预计吻合；当上下传感器距离接近消逝场穿透深度时，两枚传感器因较强的耦合作用出现模式的分裂。利用消逝波的耦合作用和传感器对距离的敏感特性，结合传统的Lamb波传感器的A0和S0模式，我们可以实现生物层的多参数(如液体密度、生物层厚度、密度、粘度等)解耦和测量，并进行声波传感器的非质量效应判别，最终实现生物传感的精准快速测量。