基于場致相變應變效應的反鐵電厚膜微懸臂梁驅動構件研究.pdf

1、在外電場誘導作用下，反鐵電材料由反鐵電態(tài)轉變?yōu)殍F電態(tài)，同時伴隨著材料體積的巨大變化，從而引起極大的相變應變效應，且相變時間極短，因此基于反鐵電材料的外場誘導的相變應變效應，利用MEMS技術實現(xiàn)反鐵電材料與硅微器件的異質集成，將為快速響應、大位移量微執(zhí)行器的研發(fā)開辟一種新途徑。本論文針對(Pb,La),(Zr,Ti)O3反鐵電厚膜的制備工藝及相變行為進行了詳細的研究，并利用MEMS工藝實現(xiàn)了基于該材料的微懸臂梁驅動構件，并對其響應執(zhí)行能力

2、進行了系統(tǒng)的研究，旨在為反鐵電材料在新型功能材料器件的實際應用中提供實驗基礎和理論指導。
　　采用溶膠-凝膠技術成功實現(xiàn)了3-5μm的反鐵電厚膜異質集成制造工藝，探索了溶膠濃度、熱處理工藝，退火溫度對反鐵電厚膜結構和介電性能的影響，結果表明：0.4mol/L溶膠濃度，多步循環(huán)退火工藝、700oC退火溫度適合制備反鐵電厚膜。
　　通過電場調控溫度誘導相變和溫度調控電場誘導相變行為的研究得到：在電場調控作用下，厚膜隨著溫度的升高

3、發(fā)生反鐵電-鐵電相變和鐵電-順電相變，且隨著電場增大，相變溫度差增大；通過高斯多峰擬合，對反鐵電厚膜的溫度誘導相變曲線進行擬合并得到兩個相變峰，由溫度調控電場誘導反鐵電-鐵電相變曲線表明這兩個峰分別為反鐵電-鐵電相變峰和鐵電-順電相變峰。結果表明：反鐵電厚膜中一直存在反鐵電-鐵電相變峰和鐵電-順電相變峰，且隨著電場增大兩相變峰差增大。
　　通過 MEMS工藝加工出基于反鐵電厚膜的微懸臂梁驅動構件，并對其響應執(zhí)行性能進行了系統(tǒng)的研究