传感器在现代工业生产、交通运输、电子信息、航空航天等众多领域中都是不可或缺的重要部分。传感器提供精确测量信息和获得即时讯息的能力,可以提高系统的效率以及保障系统的稳定性。研发制造能在恶劣环境下应用的小型化传感器是一个非常重要的方向。由于声表面波谐振器集设计简单、体积小、可进行无源无线测试等优点于一体,使其在不同领域都有着广泛的应用。本文首先利用COMSOL软件仿真了不同线宽和不同衬底厚度的条件下,谐振器的瑞利波模式和体声波模式的振动和频率特性。得到如下结论:体声波与瑞利波的谐振频率随器件叉指线宽的变化成比例的变化,且体声波模式各阶谐振峰间隔随线宽的增加而增加;瑞利波的振动主要集中在压电衬底表面,而体声波模式的振动分布于整个压电衬底内部。同时,在衬底厚度为500μm的条件下,线宽越大体声波各阶模式之间间隔越大。线宽为2μm时,体声波前三阶差值为0.15MHz,线宽为10μm时,体声波前三阶差值为0.813MHz。其次探究了基于硅酸镓镧(LGS,La₃Ga₅SiO₁₄)晶体的谐振器瑞利波模式和体声波模式的温度频率特性。设计了叉指对数为100对的,线宽分别为2μm、3μm、6μm、10μm的器件。基于MEMS工艺将其制作成实物,并测试了它们双模的温度频率特性。研究表明,双模的谐振频率均和温度成二次函数关系,且双模的二阶频率温度系数接近相等。所以利用双模谐振频率做差,可构建一种宽温度范围的具有线性输出特性的温度传感器。而利用双模差值进行温度测试,从室温加热至400℃后再自然冷却,其和热电偶的测试结果基本一致,这表明了这种双模温度传感器的切实可行性。双模谐振峰峰值的强度影响着器件的性能。为了探究同一衬底厚度下线宽和叉指对数对双模谐振峰值的影响,分别设计制作了线宽3μm、6μm、10μm,以及叉指对数分别为1对、5对、20对、50对和100对的器件,并测试了他们的性能。得出随着线宽加大,体声波各阶模式之间的间隔加大。在同一线宽同一衬底厚度条件下,随着叉指对数的增多,瑞利波模式和体声波模式的绝对强度都在增加,但瑞利波谐振峰值增加量远大于体声波模式谐振峰值的增加值。同时叉指对数为100对,线宽2μm时体声波群时延达-114.57ns,线宽3μm时体声波群时延为-6.84ns,线宽6μm时体声波群时延为-22.81ns,线宽10μm时体声波群时延达-104ns。