摘要本文提出了一种基于对电感器(PSSHI)的可扩展平行同步开关收集的自动多重压电(多PZTS)能量收集界面,该开关收获了功率区域优化技术。可扩展的PSSHI整流器可以接受任意阶段的多PZTS电压输入,从而解决了电荷冲突问题。功率区域优化器可以帮助整流器在高输出功率区域内运行。同时,电路中的所有活动设备均由收获的能量提供动力。最后,实验结果表明,电路的平均充电能力为559.8°W,能量转换效率为80.7%。与没有功率区域优化的可扩展的PSSHI整流器相比,该电路中的平均充电功率增加了94%。此外,实验测试表明,接口电路可以完全实现冷启动和自动供应。关键词:多个压电能量收获,可扩展的平行同步开关收获(PSSHI),功率区域优化分类:能量收集设备,电路和模块
铅锆钛酸盐(PZT)是一种广泛用于微电动机电(MEMS)技术的压电材料,主要是由于其强烈的压电和机电耦合系数[1]。然而,由于PT缓冲液的损失,传统上用于生长PZT薄膜[2],因此其在光子综合电路(图片)中的应用受到限制。通过化学溶液沉积(CSD)方法[3],具有透明缓冲层(LA 2 O 2 CO 3)生长的PZT膜[3],并通过Pockel的调节证明了其在光子应用中的潜力[4]。但是,在这种方法中使用的薄缓冲层的自旋涂层需要平面样品表面,从而限制了其范围。微转移打印(µ tp)可能是绕过这种瓶颈的一种方法[5]。在本文中,我们报告了悬挂的长度高达4 mm的悬挂式PZT优惠券,宽度高达120 µm。然后,我们成功传输了SI基板上的PZT优惠券。这些结果证明了一种可以使PZT膜在芯片的所需位置中稳定的,而完整芯片均匀地平面化的技术。此外,此方法可以为各种光子学应用程序设计MEMS执行器提供额外的自由。
非封闭式振膜的压电MEMS扬声器有望产生高声压级(SPL),但存在严重的振膜破裂问题。本文提出了一种具有准封闭式振膜的新型压电MEMS扬声器。准封闭式振膜由对角切割但中心相连的振膜组成,振膜上涂有一层薄薄的Parylene-C。在应力分散结构的共同作用下,Parylene-C薄膜的应用可防止振膜破裂并显著减少空气损耗。成功制作了尺寸为2.5×2.5 mm 2 的小尺寸MEMS扬声器,并在711耳模拟器中对其声学性能进行了测试。在驱动电压为4 V pp 下,测得的SPL在11.8 kHz时达到最大值124 dB。在 35 V pp 的电压下,低频范围 (20 – 500 Hz) 内的 SPL 进一步增加到 88 dB。
摘要:在我们最近发表的论文中(Y.-Y.Wang等人,高性能lanio 3-缓冲,(001)面向的PZT PIDZOELECTRICRICRICRICFMS集成在(111)Si,Appl。物理。Lett。 121,182902,2022),高度(001)面向的PZT纤维,据报道,在(111)SI底物上制备了较大的横向压电系数E 31。 这项工作对压电微型机电系统(Piezo-MEMS)的发展是有益的,因为(111)SI的各向同性机械性能和理想的蚀刻特性。 然而,在这些PZT薄膜中实现高压电性能的基本机制尚未彻底分析。 在这项工作中,我们在微观结构(XRD,SEM和TEM)中提供了完整的数据集,以及对这些薄膜的电气性能(铁电,介电和压电),典型的退火时间为2、5、10和15分钟。 通过数据分析,我们揭示了调整这些PZTFIM的电性能的竞争效果,即,消除时间增加了残留的PBO和纳米孔的增殖。 后者被证明是压电性能恶化的主导因素。 因此,最短退火时间为2分钟的PZT纤维显示出最大的E 31,F压电系数。 此外,可以通过纤维形态变化来解释性能降解10分钟,这不仅涉及晶粒形状的变化,而且还涉及大量纳米孔在其底部界面附近的产生。Lett。121,182902,2022),高度(001)面向的PZT纤维,据报道,在(111)SI底物上制备了较大的横向压电系数E 31。这项工作对压电微型机电系统(Piezo-MEMS)的发展是有益的,因为(111)SI的各向同性机械性能和理想的蚀刻特性。然而,在这些PZT薄膜中实现高压电性能的基本机制尚未彻底分析。在这项工作中,我们在微观结构(XRD,SEM和TEM)中提供了完整的数据集,以及对这些薄膜的电气性能(铁电,介电和压电),典型的退火时间为2、5、10和15分钟。通过数据分析,我们揭示了调整这些PZTFIM的电性能的竞争效果,即,消除时间增加了残留的PBO和纳米孔的增殖。后者被证明是压电性能恶化的主导因素。因此,最短退火时间为2分钟的PZT纤维显示出最大的E 31,F压电系数。此外,可以通过纤维形态变化来解释性能降解10分钟,这不仅涉及晶粒形状的变化,而且还涉及大量纳米孔在其底部界面附近的产生。
摘要:与化学计量简单的氮化铝 (AlN) 相比,锆钛酸铅薄膜 (PZT) 具有优异的压电和介电性能,是先进微机电系统 (MEMS) 器件中另一种有希望的候选材料。大面积 PZT 薄膜的制造具有挑战性,但需求迫切。因此,有必要建立合成参数与特定性能之间的关系。与溶胶-凝胶和脉冲激光沉积技术相比,本综述重点介绍了磁控溅射技术,因为它具有高度的可行性和可控性。在本文中,我们概述了 PZT 薄膜的微观结构特征、合成参数(如基底、沉积温度、气体气氛和退火温度等)和功能特性(如介电、压电和铁电等)。本综述特别强调了这些影响因素的依赖性,为研究人员通过磁控溅射技术获取具有预期性能的PZT薄膜提供实验指导。
电性能介电常数k t 33-1395 1320 1650 1350 1350 1325 k t 11-1303 1331 1400介电损失tanδ%0.20 0.20 0.22 0.30 0.30 0.30 0.35 2.50凝固场 - 0.35 0.33 0.36 0.33 0.34 0.38 k 33 - 0.67 0.70 0.71 0.68 0.70 0.74 k t - 0.42 0.43 k 15 - 0.70 0.71 0.72 0.60 0.70 Charge or Strain Constants d 33 pC/N or pm/V 315 307 372 315 315 325 d 31 pC/N or pm/V 132 125 159 135 130 150 D 15 PC/N或PM/V 511 495 515 480电压或应力常数G 33 x 10 -3 V m/n 25.5 26.3 26.3 25.5 26.4 26.9 30.0 30.0