QCM石英晶体微天平的基本原理解析

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1、Gold(orSilver)ElectrodeChromeAdhesionLayerChromeAdhesionLayerGold(orSilver)PatternedElectrodeQuartzCrystal测最原理：通过测最芯片的频率变化测最镀上材料的质最。Overtonesn=1n=3n=1,3,5....13Resonanceconditionvvrqq/=11—=11——J刁r人2•qf=Changeinf「equency(Hz)tq=thicknessofquartzV=3420m/sIffundamentalfrequency5MHz:5,15,2

2、5,...65MHzSchematicQCM-DmeasurementU-1VMasscoupledtothesurface+viscoelasticityofthecoupledlayer石英品体的频率飘移与附加上的质量的关系：附加上的质量增加，振荡频率降低。晶体振荡频率受下列条件影响:沉积在芯片上的质量芯片的温度变化材料的应力材料的附着性质量可通过频率精确测量质量=密度X面积X厚度密度的准确性是影响厚度计算误差的原因Z—密度条件：镀膜速度材料结构介金比例成膜温度应力影响温度影响：晶片的最佳工作温度：25-60度最重要的是保证镀膜过程中的温度稳定-

3、012<—5^)(—i4>I—2><-*-«>〜N6Osoa--120InnominalGMHzcrystalOCH前世界主流的QCM仪器厂家：Q-SENSE（Omegaauto,El,E4,最贵，用户也最多），SRS（QCM200,第二受欢迎，仪器价格低很多），SII（QCM934,日木人的，国内用的少，品质不会差），另外国产的是CHI（价格便宜，用户反馈一般）.做QCM仪器的最关键部件QCM芯片•，因为各个仪器配套芯片不

4、能通用，目前主要还是由各仪器厂家配套，国外专业的芯片厂家很少，国内的人概10年前起步，因为市场小，参与的企业不多，代工起家的深圳仁路品体算是开始较早较专业的厂家。主耍应用：ApplicationsImmunosensorsSorptionsensorsMoistureanalyzersParticulatemonitorsContaminationmonitorsElectrovalencymeasurementsHydrogenabsorptiononmetalfilmsBubbleformationRedoxandconductivepolymerresear

5、chDouble-layercharacterizationCorrosionstudiesSurfaceoxidationDNAandRNAhybridizationstudiesAntigen-antibodyreactionsProteinadsorptionDetectionofviruscapsids,bacteria,mammaliancellsBiofoulingandantifoulingBiomembranesandbiomaterialsPro怕in-proteininteractionsSelf-assembledmonolayers(SAM

6、s)Molecularlyimprintedpolymers(MIPs)Langmuir/Langmuir-BlodgettfilmsLaserablation,desorptionandbreakdownstudiesMEMSnanomaterialsIntelligentbiomaterials・