研究目的
从溶胶-凝胶法制备的PZT薄膜晶体取向角度，研究MEMS屈曲膜结构上压电换能器的振动能量转换效率。
研究成果
取向度约为40–45%且主要沿(111)晶向的中间态薄膜因具有较高的剩余极化强度和较大的弯曲挠度，展现出最高的转换效率。该研究凸显了晶体取向在优化压电微机电系统器件性能中的重要性。
研究不足
在接近纯(100)取向薄膜附近的效率下降现象尚未得到明确解释，这表明在该织构区域可能存在其他主导转换效率的机制。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过控制热解温度来调控溶胶-凝胶法制备的PZT薄膜的晶体取向，以探究其对能量转换效率的影响。
2：样品选择与数据来源：
以带有1微米厚热氧化SiO2层的2英寸硅片作为初始衬底。
3：实验设备与材料清单：
设备包括用于热解的热板、退火炉以及测量屈曲轮廓的扫描激光共聚焦位移计；材料包括溶胶-凝胶PZT溶液以及用于电极的Pt/Ti和Au薄膜。
4：实验步骤与操作流程：
工艺流程包括沉积底电极、PZT薄膜和顶电极，随后进行刻蚀和硅背面刻蚀以完成膜片结构。
5：数据分析方法：
晶体取向通过XRD表征，剩余极化强度通过Sawyer-Tower电路测量，转换效率以输出电压与输入声压的比值进行评估。
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获取完整内容-
PZT
E1-type
Mitsubishi Materials
Piezoelectric material for energy conversion
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Hotplate
Used for pyrolysis in the sol-gel process
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Furnace
Used for annealing the PZT films
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Scanning laser confocal displacement meter
Measuring the buckling profile of the diaphragms
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