刘爽
- 作品数：4 被引量：10H指数：2
- 供职机构：中国科学技术大学工程科学学院精密机械与精密仪器系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划中国科学院知识创新工程重要方向项目更多>>
- 相关领域：电子电信更多>>
- MEMS变形镜用PZT厚膜致动器阵列的制备及性能表征被引量：7
- 2007年
- 提出了一种基于锆钛酸铅(PZT)压电厚膜致动器阵列驱动的MEMS微变形镜,建立了该微变形镜的结构模型,分析了其结构中各层厚度对其性能的影响.PZT压电厚膜是通过基于PZT压电陶瓷体材料的湿法刻蚀技术制备的,刻蚀液为1BHF∶2HCl∶4NH4Cl∶4H2O.以数字锁相方法测试了压电厚膜的介电性能,在100 kHz以下时,其介电常数和介质损耗分别优于2 400和3%.利用悬臂梁方法测试了压电厚膜的d31横向压电系数,约为-250 pm/V.制备了4×4阵列的压电致动器阵列.采用激光多普勒测试压电致动器的电压位移曲线,在100 V的电压驱动下致动器的变形量大约为2.2μm;测试了致动器的频率响应,其谐振频率高于100 kHz;致动器刚度大,带负载能力强.
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- 关键词：变形镜压电陶瓷刻蚀
- 掺锡氧化铟基底上锆钛酸铅铁电薄膜的制备与表征
- 2007年
- 用溶胶-凝胶工艺在掺锡氧化铟导电氧化物基底上制备了锆钛酸铅(PZT)铁电薄膜.采用快速热处理工艺改进铁电薄膜的晶格取向,用X射线衍射仪分析了薄膜的结晶取向,分别基于Al/PZT/ITO,ITO/PZT/ITO电容结构利用Sawyer-Tower电路原理测试了薄膜的铁电性能.结果表明,在磁控溅射法生长的ITO表面能够制备出具有钙钛矿结构的(110)取向的PZT铁电薄膜,所得薄膜的相对介电常数达到1000,剩余极化强度Pr达到和Pt基底上接近的15.2 uc/cm2,矫顽场强Ec达到70.8 kV/cm.并且利用TF Analyzer 2000铁电分析仪测试了PZT铁电薄膜的疲劳特性,发现ITO底电极上PZT薄膜经过108次反转后,剩余极化强度仅下降15%.研究表明:磁控溅射法制备的掺锡氧化铟透明导电薄膜ITO可以作为铁电薄膜的上下电极.
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- 关键词：铁电薄膜电学性能
- 基于锆钛酸铅薄膜的变形镜微致动器被引量：3
- 2008年
- 以锆钛酸铅(PZT)薄膜作为驱动材料,制备了变形镜的微致动器阵列.使用有限元软件对致动器进行了模拟仿真,得到了驱动器上电极尺寸、Si弹性层厚度等参数对致动器性能的影响,获得了最优化的致动器结构.以钙钛矿相的镍酸镧(LNO)作为PZT薄膜在Pt衬底上生长的缓冲层,增强了PZT薄膜的(100)取向,减小了PZT薄膜的内部应力,提高了致动器的驱动性能.最终制备出的1μm厚PZT薄膜驱动的变形镜微致动器,在10 V直流电压的激励下,具有2.0μm的变形量.以PZT薄膜作为驱动材料制备的变形镜微致动器阵列,对变形镜致动器的微型化和系统集成度的提高具有重要意义.
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- 关键词：变形镜微致动器
- PZT压电厚膜的飞秒激光烧蚀及图形化研究
- 2010年
- 利用飞秒激光实现了对PZT厚膜(十几至上百微米)材料的精确烧蚀和图形化研究.飞秒激光脉宽为130fs,重复频率为1kHz.首先利用飞秒激光脉冲能量与烧蚀点大小的关系,得到飞秒激光烧蚀PZT厚膜的能量阈值为100J/cm2,然后利用功率为50～300mW的飞秒激光对PZT压电厚膜进行烧蚀和图形化研究.结合飞秒激光加工的无热影响和无掩膜等特性,在一定的扫描控制下,可以实现对PZT厚膜高精度和高效率的加工.最后,在功率为300mW、扫描速率为5mm/s条件下实现了对PZT厚膜驱动器的图形化.经测试表明,图形化以后,PZT驱动器驱动性能有明显(30%)地提高.
- 刘爽褚家如黄文浩李保家
- 关键词：飞秒激光PZT图形化驱动器
