ZnO壓電材料在MEMS器件中的應(yīng)用研究.pdf

1、采用氧化鋅壓電薄膜制作的微懸臂梁,既可以作為微型執(zhí)行器,也可以作為微型傳感器。采用氧化鋅納米棒制作的納米諧振器,以其超小的體積與質(zhì)量及超低的功耗,可以具有超高的靈敏度。
　　 研究氧化鋅壓電薄膜及納米棒的機(jī)械特性是將之應(yīng)用于工程實(shí)際的前提,本論文著重從理論上研究微懸臂梁及納米棒諧振器的功能特性,同時對壓電薄膜及納米棒的實(shí)際制備進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探索。
　　 首先,對壓電微懸臂梁進(jìn)行了研究。分析了微懸臂梁受力以及加載電壓的情況,給

2、出了壓電微懸臂梁的力-電量、電壓-位移的理論模型。在此基礎(chǔ)上,利用ANSYS有限元分析軟件對壓電微懸臂梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,分析了影響壓電微懸臂梁執(zhí)行器性能的多種因素。其次,給出了氧化鋅納米棒諧振器的基本結(jié)構(gòu),對納米諧振器的模型進(jìn)行了探索。研究了納米棒諧振器的下拉電壓,同時探討了諧振器的靜電力和靜電激勵的關(guān)系。采用差頻檢測的方法,研究了輸入電壓對鎖相放大器采集到的電流的影響,為氧化鋅納米棒諧振器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用提供有價值的參考依據(jù)。在實(shí)驗(yàn)研究上,