Die Realisierung von mechanischer Energie und gegenseitige Umwandlung elektrischer Energie

- Oct 13, 2017-

Obwohl der piezoelektrische Film ein Einkristall-Film oder eine bevorzugte polykristallinen Film ist, aber die atomare Anhäufung nicht so eng und ordentlich wie der Kristall ist, die dielektrische Konstante Wert des piezoelektrischen Films unterscheidet sich von derjenigen der Kristall. Darüber hinaus gibt es eine große interne Restspannung in der Film und die Ursache für die Messung und die dielektrische Konstante Wert des Films unterscheidet sich von den entsprechenden Zahlenwert des Kristalls.

Es hat sich gezeigt, dass die Dielektrizitätskonstante des piezoelektrischen Film nicht nur die Richtung des Kristalls, sondern auch die Testbedingungen zusammenhängt. Die Dielektrizitätskonstante des piezoelektrischen Film hat eine erhebliche Streuung, mit Ausnahme der Eigenspannung und die Testbedingungen, die Zusammensetzung der Film weicht aus der Differenz zwischen dem stöchiometrischen Verhältnis und die Dicke der Folie. Es wird allgemein angenommen, dass die Dielektrizitätskonstante des Films mit der Dicke Ausdünnung kleiner wird. Darüber hinaus wird die Dielektrizitätskonstante des piezoelektrischen Filmen offensichtlich mit der Änderung der Temperatur und Frequenz ändern.

Von der Reduzierung des dielektrischen Verlust und Entspannung Häufigkeit der piezoelektrischen Dünnschichten, es ist zu hoffen, dass es hohe Widerstandsfähigkeit, mindestens ρv≥108ω·cm AlN Dünnschicht Widerstand 2 x 1014 ~ 1x1015ω·cm, viel höher als 108ω·cm, so ist in dieser Hinsicht AlN sehr gute Film . Darüber hinaus die Leitfähigkeit von AlN piezoelektrischen Filmen gehorcht die Änderung der Temperatur.

1NΣ∝1/T Gesetz.

Die piezoelektrische Effekt der Kristalle sind nicht symmetrisch Zentren, so ist die Elektron-Mobilität auch anisotrop, die Leitfähigkeit ist auch anders. Die Leitfähigkeit des AlN piezoelektrischen Film entlang der c-Achse Richtung unterscheidet sich von derjenigen der vertikalen C-Achse. Piezoelektrischen Materials ist ein Funktionsmaterial, die gegenseitige Umrechnung zwischen mechanischen und elektrischen Energie zu realisieren, und seine Entwicklung hat eine lange Geschichte. Seit den 1880er Jahren von Gebrüder Curie in Quarz-Kristalle gefunden den piezoelektrischen Effekt piezoelektrische Materialien weit verbreitete Aufmerksamkeit, sowie die vertiefte Forschung begann, entstanden eine große Anzahl von piezoelektrischen Materialien, wie piezoelektrischen keramischen Funktionsmaterialien, piezoelektrische Filme, piezoelektrische Verbundwerkstoffe. Diese Materialien haben eine Vielzahl von Anwendungen und spielen eine wichtige Rolle in der Kraft, Magnetismus, Ton, Licht, Wärme, Feuchtigkeit, Gas, Kraft und andere funktionale Konvertierung-Geräte.

Da die Durchschlagsfestigkeit des Dielektrikums der Parameter, Intensität ist, und es alle Arten von Defekten in der Dünnschicht gibt, so hat die Durchschlagsfestigkeit des piezoelektrischen Films eine erhebliche Streuung. Die Aufschlüsselung Theorie des Dielektrikums, für intakte Film, die Durchschlagsfestigkeit sollte mit der Abnahme der Schichtdicke erhöht werden. Aber in der Tat, weil der Film eine Menge von Fehlern, die Stärke der Auswirkungen der umso bedeutender, je mehr Stunden enthält so in der Dicke bis zu einem bestimmten Wert des Films Durchschlagsfestigkeit ist drastisch kleiner. Für den Film Durchschlagsfestigkeit, neben der Film selbst gibt es auch in den Test-Elektrode-Randeffekt. Denn je dicker der Film, der mehr uneben das elektrische Feld am Rand der Elektrode, die Durchschlagsfestigkeit mit der Zunahme der Schichtdicke verringert.

Neben den oben genannten mehrere Faktoren entspricht der Film dielektrische Durchschlagsfestigkeit der Membranstruktur. Für piezoelektrische Filme die Aufschlüsselung Feldstärke entspricht auch die Richtung des elektrischen Feldes, es ist auch im Bereich Durchschlagsfestigkeit anisotropen. Wegen der Korngrenze polykristallinen Filme ist die Durchschlagsfestigkeit des polykristallinen Films geringer als bei amorphen Film. Aus ähnlichen Gründen ist die Durchschlagsfestigkeit des bevorzugten piezoelektrischen Films in Richtung der kornorientierung deutlich niedriger als die der vertikalen.

Wie bei anderen dielektrischen Filmen ist die Durchschlagsfestigkeit von piezoelektrischen Filmen auch in Übereinstimmung mit den äußeren Faktoren wie Spannung Wellenformen, Frequenzen, Temperaturen und Elektroden. Weil die Durchschlagsfestigkeit des piezoelektrischen Film mit einer Vielzahl von Faktoren zusammenhängt, so für die gleiche Art von Film, die Durchschlagsfestigkeit des Papiers in der einschlägigen Literatur berichtet ist oft widersprüchlich, selbst der Unterschied ist größer, z. B. die Spannungsfestigkeit von ZnO Film ist 0.01~0.4mv/cm, AlN Film ist 0. $number 0mv/cm.