本文關(guān)鍵詞：基于反鐵電薄膜的雙穩(wěn)態(tài)MEMS面內(nèi)驅(qū)動(dòng)器集成技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： MEMS 反鐵電薄膜 雙穩(wěn)態(tài) 驅(qū)動(dòng)器

【摘要】：在電場(chǎng)作用下,反鐵電薄膜內(nèi)部晶格發(fā)生相變,導(dǎo)致薄膜的體積變化,從而產(chǎn)生較大的非線性雙穩(wěn)態(tài)形變,并且相變時(shí)間很短�；诜磋F電薄膜相變的響應(yīng)速度快和非線性雙穩(wěn)態(tài)應(yīng)變特性,結(jié)合微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)加工工藝,可實(shí)現(xiàn)反鐵電薄膜與硅微器件的技術(shù)集成制造,將在大位移、快速響應(yīng)和雙穩(wěn)態(tài)MEMS開(kāi)關(guān)和數(shù)字位移型雙穩(wěn)態(tài)MEMS驅(qū)動(dòng)器等領(lǐng)域具有應(yīng)用前景。本論文運(yùn)用溶膠.凝膠法(Sol-Gel)完成了(Pb0.97La0.02)(Zr0.9Sn0.05Ti0.05)O3 (PLZST)反鐵電薄膜的制備,對(duì)其微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并研究了它的相變行為和性能,然后結(jié)合MEMS技術(shù)設(shè)計(jì)并完成了反鐵電式雙穩(wěn)態(tài)MEMS面內(nèi)驅(qū)動(dòng)器的集成制作,研究分析了該驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)性能。首先采用磁控濺射法在Si基底上制備了LaNiO3 (LNO)薄膜下電極,電學(xué)測(cè)試結(jié)果表明,LNO薄膜電阻率約為2mΩ·cm,電學(xué)性能良好,適合作為電極材料。然后利用溶膠-凝膠法在LNO/Si基底上制備PLZST反鐵電薄膜,X射線衍射(XRD)表征結(jié)果顯示PLZST反鐵電薄膜呈鈣鈦礦相結(jié)構(gòu),掃描電子顯微鏡(SEM)觀察結(jié)果顯示PLZST反鐵電薄膜表面平整,致密無(wú)裂紋。反鐵電性能測(cè)試結(jié)果顯示,反鐵電薄膜的電場(chǎng)誘導(dǎo)極化曲線均呈雙電滯回線,反鐵電性能良好。通過(guò)溶膠-凝膠法在LNO/Si基底上制備了不同厚度的PLZST反鐵電薄膜,所有薄膜均呈(120)的鈣鐵礦相,隨著薄膜厚度的增加,剩余極化強(qiáng)度和介電常數(shù)均減小而電荷能量存儲(chǔ)密度卻增加這表明所有薄膜中同時(shí)存在反鐵電相和鐵電相,且隨著厚度的增加,反鐵電相逐漸增加而鐵電相減少,這是由LNO薄膜約束引起的內(nèi)在應(yīng)力釋放引起的。結(jié)合MEMS加工工藝,研究了PLZST/LNO薄膜的圖形化技術(shù),最終完成了反鐵電薄膜MEMS驅(qū)動(dòng)器的制作。最后,通過(guò)激光多普勒測(cè)速和頻閃測(cè)速技術(shù),測(cè)試分析了PLZST反鐵電薄膜和PNZT鐵電薄膜驅(qū)動(dòng)的MEMS驅(qū)動(dòng)器面外和面內(nèi)運(yùn)動(dòng)情況,實(shí)現(xiàn)了具有階躍性質(zhì)的電壓驅(qū)動(dòng)的非線性雙穩(wěn)態(tài)面內(nèi)位移和線性位移變化。
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB383.2

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 肖定全;鐵電薄膜,一個(gè)十分活躍的研究領(lǐng)域[J];材料導(dǎo)報(bào);1993年05期

2 張魯殷,胡曉君;鐵電薄膜的制備及其在器件中的應(yīng)用[J];山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年02期

3 徐文彬;王德苗;董樹(shù)榮;;鐵電薄膜應(yīng)用研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2004年10期

4 李俊峰;鄭新芳;董春華;;鐵電薄膜的制備工藝及發(fā)展趨勢(shì)[J];化工時(shí)刊;2009年04期

5 李惠琴;劉敬松;;鐵電薄膜及其在存儲(chǔ)器件中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀[J];材料導(dǎo)報(bào);2009年S1期

6 張修麗;張燕妮;徐海生;劉長(zhǎng)利;;有機(jī)鐵電薄膜的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2010年21期

7 趙梅瑜;;鐵電薄膜及其器件應(yīng)用[J];無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào);1973年04期

8 包定華;用金屬有機(jī)化合物制備鐵電薄膜:工藝及進(jìn)展[J];硅酸鹽通報(bào);1995年02期

9 沈效農(nóng),王弘;鐵電薄膜導(dǎo)電過(guò)程與機(jī)理[J];功能材料;1996年04期

10 戴自璋;鐵電薄膜材料的性能,應(yīng)用和發(fā)展前景[J];化工新型材料;1997年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 朱建國(guó);肖定全;劉洪;朱基亮;;多層納米鐵電薄膜介電增強(qiáng)機(jī)理[A];TFC’09全國(guó)薄膜技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2009年

2 周易春;;無(wú)鉛鐵電薄膜及其存儲(chǔ)器的制備和失效行為[A];慶祝中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)成立50周年暨中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)’2007論文摘要集（下）[C];2007年

3 周益春;;存儲(chǔ)器用鐵電薄膜:制備,力學(xué)性能和失效[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

4 路曉艷;曹文武;;超薄鐵電薄膜中臨界厚度附近的壓電效應(yīng)及其穩(wěn)定性[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

5 王彪;;納米鐵電薄膜及其相關(guān)材料相變性能的尺寸效應(yīng)研究[A];第二屆全國(guó)壓電和聲波理論及器件技術(shù)研討會(huì)摘要集[C];2006年

6 田雪雁;徐征;;鐵電薄膜退火方法的研究[A];第六屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（2）[C];2007年

7 蔣麗梅;周益春;楊嬌;;鐵電薄膜漏電流應(yīng)變調(diào)控的熱力學(xué)模擬[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

8 侯識(shí)華;宋世庚;鄭應(yīng)智;馬遠(yuǎn)新;鄭毓峰;;摻錳PLZT鐵電薄膜的制備及其電學(xué)性質(zhì)研究[A];第四屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2001年

9 陳秀麗;劉來(lái)君;樊慧慶;;鈦表面外延生長(zhǎng)弛豫鐵電薄膜水熱工藝研究[A];第六屆全國(guó)表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議暨首屆青年表面工程學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2006年

10 朱信華;洪建明;李愛(ài)東;朱健民;吳迪;周舜華;李齊;劉治國(guó);閔乃本;;層狀鈣鈦礦鐵電薄膜的層錯(cuò)結(jié)構(gòu)研究[A];第十一次全國(guó)電子顯微學(xué)會(huì)議論文集[C];2000年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 蔣麗梅;撓曲電耦合下鐵電薄膜電疇演變及應(yīng)變調(diào)控[D];湘潭大學(xué);2014年

2 陳輝;電極和結(jié)構(gòu)過(guò)渡層對(duì)鐵電薄膜介電及熱釋電性質(zhì)的影響[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

3 陳志輝;鐵電薄膜制備及新型鐵電存儲(chǔ)器研究[D];復(fù)旦大學(xué);2013年

4 張芹;鐵電薄膜極化性質(zhì)的理論研究[D];吉林大學(xué);2011年

5 孫普男;鐵電薄膜的靜態(tài)特性及動(dòng)態(tài)介電特性的結(jié)構(gòu)過(guò)渡層效應(yīng)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

6 賈建峰;多層鐵電薄膜的制備及其電性能研究[D];蘭州大學(xué);2006年

7 陳宏偉;鐵電薄膜材料及在介質(zhì)移相器中的應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2010年

8 袁小武;鈦酸鉛鑭鈣系鐵電薄膜的制備及其性能研究[D];四川大學(xué);2005年

9 楊瓊;存儲(chǔ)器用鐵電薄膜界面和應(yīng)變效應(yīng)的第一性原理研究[D];湘潭大學(xué);2013年

10 郭惠芬;鈣鈦礦鐵電薄膜的制備及其表面微區(qū)電學(xué)性質(zhì)研究[D];河南大學(xué);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 鄒宇宏;通過(guò)納米顆粒摻雜及機(jī)械彎曲形變調(diào)控P(VDF-TrFE)鐵電薄膜的電光性能[D];南京理工大學(xué);2015年

2 王曉鳳;基于鐵電薄膜太陽(yáng)能電池的性質(zhì)研究[D];蘇州大學(xué);2015年

3 張鵬;鋯鈦酸鉛鐵電薄膜的光伏性能研究[D];蘇州大學(xué);2015年

4 李飛;摻雜PZT基鐵電薄膜的制備及其光伏性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

5 朱典全;微帶天線加載BST鐵電薄膜可重構(gòu)技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2014年

6 歐欣;鈦酸鋇與鈮酸鈉鉀薄膜中極化誘導(dǎo)的阻變行為研究[D];南京大學(xué);2014年

7 林亞麗;PHT鐵電薄膜的制備與性能研究[D];電子科技大學(xué);2015年

8 李男男;P(VDF-TrFE)鐵電薄膜的制備及性能表征[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

9 吳詩(shī)捷;Hf_xZr_((1-x))O_2鐵電薄膜的制備與電性能研究[D];電子科技大學(xué);2015年

10 譚宇;鐵電薄膜可調(diào)微帶帶通濾波器的研制[D];電子科技大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：1158573