铌掺杂锆钛酸铅薄膜驱动的压电MEMS悬臂梁研究

被引量 : 0次 | 上传用户:yangzdh2008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
压电式微悬臂梁是一种基于微机电系统(MEMS)技术,在硅片上制成的一端固定另外一端可以垂直于基底运动的微机械结构,复杂的MEMS传感器和驱动器中具有重要的应用价值。本课题研究了一种利用LaNiO3(LNO)为下电极制备的Nb0.o2-Pb(Zro.6Tio.4)03(PNZT)薄膜驱动的压电式MEMS悬臂梁,相比传统的Pt下电极制备的PZT压电薄膜具有更好的机电性能。首先利用压电理论对压电式MEMS悬臂梁进行了动力学分析,并通过计算机有限元分析方法对压电式MEMS悬臂梁进行了性能仿真分析,得到了压电悬臂梁的结构参数与性能之间的关系。然后,分别采用了磁控溅射法和溶胶.凝胶法制备了LNO薄膜下电极和PNZT压电薄膜。电学测试结果表明,LNO薄膜电阻率约为2mΩ·cm,导电性良好,适合作为电极材料。X射线衍射(XRD)表征结果显示PNZT薄膜呈钙钛矿相结构,扫描电子显微镜(SEM)观察结果表明PNZT薄膜表面平整、致密无裂纹,厚度约为1.31μm。铁电性能测试结果显示,PNZT/LNO薄膜剩余极化强度约为16.55μC·cm-2,平均矫顽电压大小为4.7V,疲劳测试表明薄膜具有良好的疲劳强度。因此,本课题制备的PNZT/LNO薄膜符合制作压电式MEMS悬臂梁的要求。进而,设计了压电式MEMS悬臂梁的制作工艺,并采用溅射、光刻、刻蚀等MEMS微加工工艺与PNZT的溶胶.凝胶制备工艺相结合,对压电式MEMS悬臂梁进行了加工制作,研究了PNZT/LNO薄膜的图形化技术,并最终采用深硅刻蚀实现对悬臂梁结构的释放,完成压电式MEMS悬臂梁的制作。最后,利用激光多普勒测振技术对制备的压电式MEMS悬臂梁进行了振动模态分析,得到了不同尺寸的压电式MEMS悬臂梁的振动频谱曲线和不同模态下的模态振型图,并对其机械品质因子与结构参数之间的关系进行了分析。
其他文献
<正>看惯了行云流水般的教学过程,看惯了层出不穷的环节设置,看惯了异彩纷呈的才艺展示,语文公开课越来越完美、越来越风格趋于一致化。参加大型的公开课活动,台下坐的多是来
<正>一、教学内容《爱如茉莉》是苏教版课程标准实验教科书五年级下册的一篇新课文,描述了父母之间相濡以沫的关爱,犹如平淡无奇的茉莉,洁白纯洁,素雅温馨。课文以"爱如茉莉"
目的:观察血府逐瘀胶囊治疗冠心病不稳定型心绞痛临床疗效。方法:在常规治疗基础上治疗组30例加用血府逐瘀胶囊,对照组30例治疗包括常规扩冠、抗凝治疗。结果:临床中医症状改
慢性肾功能衰竭一直以来威胁着人们的生命健康。文章从中医角度系统的阐述了慢性肾衰的病因病机,辨证论治,专方用药及现在综合疗法。
微小型多旋翼无人机具有机械结构简单、机动性强、可垂直起降、无人员伤亡危险等优点。可广泛应用于气象勘测、航空摄影、灾后救援、智能交通、精细农业等领域。本文以设计一
本文首先对PWM整流器在三相电网平衡的状态下进行了分析和建模,阐述了三相电压源型PWM整流器(VSR)的控制策略,并对三相VSR的主电路参数的设计进行了分析。进而对三相电压源型
随着环境污染和能源短缺等问题的日益凸显,很多国家提出了节能减排等相关政策。电动汽车作为新能源汽车的一种,受到了人们的广泛关注。然而电动汽车中锂电池等动力电池功率密
本文根据应用化学专业的专业综合实验的教学现状和高校教学质量亟待提高的要求,结合专业综合实验综合性和探究性较强的课程性质和连接基础实验与毕业论文两种实践性环节的桥
在天然橡胶大规模替代自然植被的背景下,许多人质疑大规模植胶对区域生态系统的结构、功能以及生态过程必定会产生不良的影响。因此,为了促进海南天然橡胶产业的可持续发展,
网络言论作为一种新形式的言论,有着与传统言论一样的本质属性,同时又因其发布和传播的网络化,因而有着不同于传统言论的自身特点。如何较好地适用刑法规制失范网络言论,是刑