本文關(guān)鍵詞： 鈮摻雜鋯鈦酸鉛薄膜 微機電系統(tǒng) 溶膠-凝膠法 機電特性　出處：《硅酸鹽學報》2017年07期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：采用溶膠-凝膠法在LaNiO_3/Si襯底上制備了Nb_(0.02)-Pb(Zr_(0.6)Ti_(0.4))O_3(PNZT)薄膜及其驅(qū)動的微機電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)制作的微懸臂梁器件,研究了PNZT薄膜結(jié)構(gòu)和電學性能以及懸臂梁器件的機電特性。結(jié)果表明:該PNZT薄膜具有隨機取向的鈣鈦礦相結(jié)構(gòu),鐵電剩余極化強度和矯頑場分別約為20mC/cm~2和27 kV/cm。通過壓電響應力顯微鏡(PFM)和MEMS懸臂梁振動測試,計算得出PNZT薄膜的縱向壓電系數(shù)d_(33)和橫向壓電系數(shù)d_(31)分別約為70 pm/V和90 pm/V,與已報道的外延生長PZT薄膜d_(33)和d_(31)值相當。同時MEMS懸臂梁在大氣壓下也表現(xiàn)出較小的機械損耗,一階諧振時的機械品質(zhì)因數(shù)Q值達到了122。表明該PNZT薄膜未來在高性能鐵電和壓電MEMS器件領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。
[Abstract]:Nbsp _ (0.02) -Pb _ (2) ZR _ (0. 6) TiP _ (0. 4) tippe _ (0. 4) O _ (3) P _ (NZT) was prepared on LaNiO_3/Si substrate by sol-gel method. A micro cantilever beam device fabricated by thin film and its actuated micro electromechanical system (MEMS) technology. The structure and electrical properties of PNZT thin films and the electromechanical properties of cantilever beam devices are studied. The results show that the PNZT thin films have randomly oriented perovskite structure. The ferroelectric remanent polarization strength and coercive field are about 20mC / cm ~ (2) and 27 kV / cm ~ (2) respectively. The vibration of the cantilever beam is measured by piezoelectric response force microscope (PFM) and MEMS cantilever beam. The longitudinal piezoelectric coefficients of PNZT thin films are calculated to be about 70 pm/V and 90 pm/V respectively, and the transverse piezoelectric coefficients of d / s are about 70 pm/V and 90 pm/V, respectively. It is similar to the reported values of PZT thin film d _ s _ (33) and d _ s _ (31). At the same time, the MEMS cantilever beam also shows a smaller mechanical loss at atmospheric pressure. The mechanical quality factor Q value of the first order resonance is 122. It indicates that the PNZT thin film has a wide application prospect in the field of high performance ferroelectric and piezoelectric MEMS devices in the future.
【作者單位】： 北方工業(yè)大學機械與材料工程學院;深圳光啟高等理工研究院;北京科技大學新材料技術(shù)研究院;
【基金】：國家自然科學基金項目(51305005,51375017) 北京市自然科學基金項目(3172009) 北京市自然科學基金委員會-北京市科學技術(shù)研究院聯(lián)合資助項目(16L00001) 深圳市海外高層次人才團隊專項資金資助項目(KQE201106020031A)
【分類號】：TB383.2;TH-39
【正文快照】： Pb(Zr,Ti)O3(PZT)鐵電薄膜具有優(yōu)良的壓電性能,已在微機電系統(tǒng)(MEMS)的微傳感器和微驅(qū)動器領(lǐng)域得到了廣泛應用[1]。在MEMS器件中,PZT薄膜的壓電性能尤為關(guān)鍵,它決定MEMS器件的輸 出位移、輸出力和傳感靈敏度等性能。因此,采用改性摻雜的高壓電性能PZT薄膜是提高MEMS器件性能

【參考文獻】

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【共引文獻】

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本文編號：1483302