非制冷近红外压电谐振探测器是以微机电系统工艺为基础制备的一类近红外传感器,它可将红外辐射能量直接转换为谐振频率的变化,在小型化,便携式和高信噪比等方面显示出独特的优势。但较低的灵敏度和高检测极限,以及复杂的表面修饰工艺等问题使得此类探测器目前无法被广泛推广应用。本课题针对此问题开展了增强型高灵敏度非制冷近红外压电谐振传感器的研究。对于近红外传感器微型化,可调性和集成化具有重要的意义。本文的主要研究内容和研究成果如下:提出了一种新型的利用金纳米棒材料增强非制冷近红外压电谐振器光学响应的方法。金纳米棒具有独特的局域表面等离子体共振效应,使得近红外光照射到修饰有金纳米棒的压电谐振器表面后,引起更高的光热转化效率和更大的频率响应。本文首先采用滴加金纳米棒溶液到谐振器的表面并控制蒸发速度的方法,将其修饰到谐振器表面,结果证实了修饰后谐振器的灵敏度得到了大的提升。建立了一种基于声流体主动捕获金纳米材料到谐振器件表面的新型修饰方法,利用固体装配型谐振器在液体中独特的声流体效应,使金纳米粒子在谐振器表面形成的涡旋中高速运动,并将金纳米粒子成功捕获在谐振器的传感区域,该方法可高效、准确、可控地将纳米粒子主动捕获修饰在器件的特定区域。对金纳米棒修饰后谐振器的近红外光响应性能进行了系统分析。结果显示修饰后谐振器的灵敏度提升了 9倍,检测极限达到了 0.08mW/cm2。此外还发现利用金纳米棒各向异性可调节的光学特性,可通过改变纳米棒长径比实现选择性光响应探测的特性。本文提出的基于金纳米棒的非制冷近红外压电谐振探测器具有灵敏度高、检测极限低、制造简便高效、有良好的选择性等优点,此研究可为微型可调近红外探测器的研发提供新的思路和方向。