声表面波（Surface Acoustic Wave,SAW）器件因其无线无源、微型化和制作成本较低等特性,在无线通信、传感检测、量子研究等领域有着至关重要的作用,是现代化信息系统的关键基础元件。而作为传感器应用,其中最常用的传感机制之一通常是基于两端叉指换能器（IDTs）之间的声波传播区因质量负荷而导致的频率变化。本工作基于对超高频声表面波器件的电极质量负载效应的研究,进一步提出了一种新的传感机制,其原理是改变传统传感区域,将敏感区域设置在Au制的叉指电极上,由此直接对Au制的叉指电极产生显著增强的质量加载效应,因而导致了巨大的频率偏移,这相比于传统的SAW质量传感器的灵敏度有十分显著的提高。本工作先通过理论与模拟仿真,建立SAW器件理论模型,进行理论仿真分析。研究不同的电极质量负载对不同压电基底、不同频率（低频和超高频）、不同敏感区域的SAW器件的影响,特别是超高频SAW器件的波模式的粒子振动和应力应变的影响,探索电极质量负载超灵敏效应的物理机制、根源;进而研究基于电子束光刻加工工艺的超高频（400 nm、600 nm和800 nm周期）声表面波器件制备,以验证超高频SAW器件的电极质量负载效应;并基于此,研究分子自组装技术,把对巯基苯胺分子通过Au-S键修饰在纳米电极表面,以实现敏感膜自组装,并研究对巯基苯胺上对2,4,6-三硝基甲苯的强吸附作用,实现了TNT超低浓度的传感检测。所制备的超高频SAW器件对电极质量具有显著的敏感特性。随着Au电极厚度从12 nm增加到25 nm,瑞利模式的声波谐振频率从7.77 GHz降至5.93 GHz,而高阶LLSAW模式的谐振频率从11.87 GHz降至9.83 GHz。其中,瑞利波模式的质量灵敏度高达7309 MHz·mm~2·mg-1,大约是传统石英晶体微天平（QCM,5 MHz）的8.9×1011倍,比传统SAW器件（978 MHz）高约1000倍。所制备的SAW传感器可以检测到低至4.4×10-9 M(mol·L-1)的2,4,6-三硝基甲苯（TNT）浓度,证明这种巨大的质量加载效果和超敏感传感能力。