磁控溅射工艺参数对PZT薄膜电性能的影响开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)
锆钛酸铅(PZT)薄膜由于具有优良的压电、铁电、介电、热释电和机电耦合性能,成为当前国际上备受关注的功能材料,在微机电系统(MEMS)技术中被广泛应用[1],比如:铁电存储器[2,3]、数字开关[4]、振动能量釆集器[5,6,7,8]与燃料电池[9,10]等。

最早PZT 压电材料是以压电陶瓷的方式被发现的,随着PZT陶瓷材料缺点逐渐显现出来,PZT铁电薄膜成为铁电材料应用研究的重要方向之一。PZT 薄膜器件具有响应快,探测信号快,结构紧凑,机械强度好[11],可提高波长范围等特点,为器件的集成化和微型化创造条件[12]。目前,PZT 薄膜材料的制备和应用研究已成为铁电学研究的热点之一[13,14]

台湾国立大学马小康[15]教授发表了关于PZT薄膜与质子交换膜燃料电池相结合成功的研究成果,他们将PZT器件粘接到薄膜上,通过正弦信号发生器驱动。利用其压电性能为燃料电池提供动力,在180Hz时激励使他的输出电流增大了三倍达到0.41A。

PZT由于具有大的介电常数和小的介电损耗,所以在pMUT技术中被广泛应用[16,17,18]。Un-Hyun Lim[19]等基于溅射法制备的PZT薄膜,开发出了高频率下工作的压电式微机电超声传感器(pMUT)。

西安交通大学的Zhao[20]等利用PZT薄膜材料设计并制作了一种热电红外探测器。

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