基于mems的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器及其制作方法
【專利摘要】基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器及其制作方法。目前，MEMS技術(shù)能量回收研究過程中，面臨的微米尺度空隙懸臂梁上PZT薄膜制備難題，對實(shí)現(xiàn)能量收集器批量化生產(chǎn)存在制約。本發(fā)明方法包括：頂層PZT復(fù)合膜梁和兩個底層支撐硅梁，所述的頂層PZT復(fù)合膜梁和底層支撐硅梁的兩端分別連接質(zhì)量塊和固定塊；其中，所述的頂層PZT復(fù)合膜梁包括PZT梁層，以及與所述的PZT梁層的上下層分別連接的上金屬電極和下金屬電極。本發(fā)明用于微電子機(jī)械器件。
【專利說明】基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器及其制作方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及一種基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器及其制作方法。
[0002]【背景技術(shù)】:
微電子技術(shù)飛速發(fā)展使得芯片功耗足夠小，已達(dá)到納、微瓦量級水平，組成的芯片級集成微系統(tǒng)也在微、毫瓦量級，隨著這些微系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，與之配套的電能提供問題成為制約其進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵。這些系統(tǒng)需要自供給、免維護(hù)的供電方式進(jìn)行工作，以徹底擺脫電源線以及可充電電池的束縛。為解決微系統(tǒng)供能的瓶頸問題，開展從環(huán)境中獲取能量進(jìn)而轉(zhuǎn)換為電能的能量收集器研究，此項(xiàng)研究具有十分重要的應(yīng)用價值。能量收集是指從日常環(huán)境中存在的光照、化學(xué)、溫度梯度、機(jī)械振動獲取能量，進(jìn)而轉(zhuǎn)換成電能。在上述涉及的各種形式的能源中，振動能具有存在范圍廣、能量密度高、局限小等優(yōu)點(diǎn)，成為能量回收轉(zhuǎn)換研究的重點(diǎn)。
[0003]目前，MEMS技術(shù)能量回收研究過程中，面臨的微米尺度空隙懸臂梁上PZT薄膜制備難題，對實(shí)現(xiàn)能量收集器批量化生產(chǎn)存在制約。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器及其制作方法。
[0005]上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器，其組成包括:頂層PZT復(fù)合膜梁，所述的頂層PZT復(fù)合膜梁下方具有兩個底層支撐硅梁，所述的頂層PZT復(fù)合膜梁和底層支撐硅梁的兩端分別連接質(zhì)量塊和固定塊；其中，所述的頂層PZT復(fù)合膜梁包括PZT梁層，以及與所述的PZT梁層的上下層分別連接的上金屬電極和下金屬電極。
[0006]所述的基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器，所述的頂層PZT復(fù)合膜梁的寬度與兩個底層支撐硅梁的寬度之和等于所述的質(zhì)量塊的寬度；所述的兩個底層支撐硅梁間空隙的寬度與所述的頂層PZT復(fù)合膜梁的寬度相同。
[0007]—種基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器的制造方法，首先，利用PZT薄膜制備方法和MEMS體硅方法，將矩形硅基上刻蝕出立體間隙空腔結(jié)構(gòu)，并使上下兩層結(jié)構(gòu)形成空隙懸臂梁結(jié)構(gòu)，制備成頂層PZT復(fù)合膜梁和兩個底層支撐硅梁的立體空隙硅梁結(jié)構(gòu)；之后，將振動源對頂層PZT復(fù)合膜產(chǎn)生的大部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為有效電能輸出，并提高響應(yīng)頻率；同時，通過調(diào)整頂層PZT復(fù)合膜梁自由端上質(zhì)量塊的形狀，調(diào)整頂層PZT復(fù)合膜梁與底層支撐硅梁之間的距離，實(shí)現(xiàn)叉指梁結(jié)構(gòu)能量收集器諧振頻率范圍和擴(kuò)大器件頻響范圍的調(diào)整。
[0008]所述的基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器的制造方法，所述的PZT薄膜制備方法是，選用厚度為330卿-550卿的SOI硅片并且其中間二氧化硅層厚度為I微米，首先在其上淀積厚度分別為250納米和20納米的Cr和Au作為下金屬電極；第二，利用溶膠-凝膠方法制作PZT材料并將其旋涂在所述的下金屬電極處；第三，采用相同淀積方法再在所述的SOI娃片另一面淀積Cr和Au形成上金屬電極；第四，在PZT材料兩側(cè)自頂向下采用干法刻蝕，形成100微米厚的底層支撐梁，再利用背面刻蝕技術(shù)，形成5微米厚的頂層PZT復(fù)合膜梁；第五，在頂層PZT復(fù)合膜梁和底層支撐梁之間形成空隙層，同時形成固定端和質(zhì)量塊。
[0009]所述的基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器的制造方法，所述的溶膠-凝膠制備方法是，首先將0.5摩爾的硝酸鋯(Zr (N03) 4.5H20)溶于3.5摩爾的乙二醇單甲醚(CH30CH2CH20H)溶液中直至澄清透明；同時將鈦酸四正丁脂(Ti(0C4H9)4)溶于乙二醇單甲醚(CH30CH2CH20H)溶液中，并加入乙酰丙酮(CH3C0CH2C0CH3)作為穩(wěn)定劑充分混合；之后將硝酸鋯(Zr(N03)4.5H20)和鈦酸四正丁脂(Ti(0C4H9)4)的兩種先驅(qū)溶液混合，并在80°C條件下充分?jǐn)嚢杌亓?0分鐘后，將醋酸鉛和醋酸的混合溶液加入兩種先驅(qū)混合溶液中，加入一定量的H20，在85°C下充分?jǐn)嚢杌亓?0分鐘，制得澄清透明的淡黃色溶膠。
[0010]所述的基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器的制造方法，在Cr/Au金屬層上增加PT過渡層，首先，通過勻膠機(jī)在Au/Cr/ Si襯底上涂覆一層澄清PT溶膠形成PT濕凝膠膜；然后，將PT濕凝膠膜放入高溫爐中，在30(TC -350°C熱解干燥處理5分鐘后形成干凝膠膜，再經(jīng)650°C -700°C處理1-3分鐘形成結(jié)晶化的PT種子層，之后，在PT種子層上涂覆一層PZT溶膠后，放入高溫管式爐中450°C下熱解干燥處理30分鐘；如此重復(fù)交替涂覆PZT膜5-8次，當(dāng)膜厚達(dá)到所需厚度時，經(jīng)700°C處理5-15分鐘形成PZT膜；最后，再按照第一步制備PT薄膜的方法，在頂層PZT復(fù)合膜上制備一或二層PT膜，使其表面更加平整并提高PZT膜的結(jié)晶化程度和電學(xué)性質(zhì)。
[0011]所述的基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器的制造方法，根據(jù)環(huán)境中振動源頻率的不同，制備叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器陣列，主動匹配目標(biāo)頻率或多頻率響應(yīng)，完成能量轉(zhuǎn)換，擴(kuò)大環(huán)境頻率耦合范圍；另外，在特殊需要的場合可利用超聲主動供能方式完成高頻響應(yīng)下器件能量供給。
[0012]有益效果:
1.本發(fā)明設(shè)計制作的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器與其它振動能量收集器相比，具有頂層PZT復(fù)合膜梁和兩個底層支撐硅梁的雙層結(jié)構(gòu)，整個能量收集器的制作工藝簡單，更適于能量收集器的微型化、集成化以及批量生產(chǎn)；本發(fā)明的關(guān)鍵是利用MEMS工藝制備叉指間隙梁結(jié)構(gòu)，使懸臂梁的結(jié)構(gòu)多層化，從原來的單層結(jié)構(gòu)增加到兩層，形成上下層間空隙的同時，底層間還可形成一個空隙，形成三叉結(jié)構(gòu)。上下層間空隙降低中性層的位置，調(diào)整器件整體厚度，增大器件的剛度，提高能量輸出效率，而底層間的空隙則增加了器件的穩(wěn)定性。同時，還能夠通過設(shè)計質(zhì)量塊形狀調(diào)整諧振頻率，提高能量收集器固有諧振頻率。
[0013]2.本發(fā)明采用MEMS工藝手段研制的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器采用溶膠-凝膠技術(shù)制備PZT材料，具有工藝簡單、與硅基襯底兼容性好的特點(diǎn)。通過增加PT過渡層，提高壓電模式下d31系數(shù)，減小介電常數(shù)，保證器件在剪切模式下，PZT材料有更匹配的壓電特性，提高輸出能量效率。
[0014]3.本發(fā)明采用半導(dǎo)體微機(jī)械加工工藝，具有結(jié)構(gòu)和工藝簡單可批量生產(chǎn)，功耗低等優(yōu)點(diǎn)，可以根據(jù)環(huán)境中振動源頻率的不同，制備叉指間隙梁能量收集器陣列，主動匹配目標(biāo)頻率或多頻率響應(yīng)，完成能量轉(zhuǎn)換，擴(kuò)大拓寬環(huán)境頻率耦合范圍；在振動能源不足的情況下，通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)，提高頻響范圍，利用超聲主動供能方式完成高頻響應(yīng)下器件能量供給，從而實(shí)現(xiàn)器件的實(shí)用意義上的自供能、免維護(hù)功能。通過調(diào)整參數(shù)，叉指間隙梁能量收集器陣列可以在低頻段發(fā)生諧振響應(yīng)，也可以在高頻段發(fā)生諧振響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)寬頻段響應(yīng)，利于MEMS器件集成化、便攜化的發(fā)展。
[0015]利用基于MEMS技術(shù)制備的采集環(huán)境振動能量，MEMS結(jié)構(gòu)的能量收集器具有體積小、可與集成微系統(tǒng)兼容的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)自供能、免維護(hù)的供電方式，不僅在國防軍事具有重要的意義，在國民經(jīng)濟(jì)的其他領(lǐng)域也具有重大應(yīng)用價值。在眾多微型壓電能量收集器的熱點(diǎn)問題中，與微系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和尺度相匹配的問題是提高系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率和輸出效率、復(fù)合PZT薄膜制備、PZT薄膜制備工藝與MEMES工藝兼容等問題。利用薄膜技術(shù)制備硅基一體化的具有復(fù)合膜結(jié)構(gòu)的能量收集器，可以提高PZT材料與襯底間的附著力，同時解決微米尺度空隙懸臂梁上PZT薄膜的制備難題，實(shí)現(xiàn)能量收集器批量化生產(chǎn)，具有很好的發(fā)展前景。
[0016]【專利附圖】

【附圖說明】:
附圖1是本發(fā)明涉及的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]附圖2是本發(fā)明涉及的頂層PZT復(fù)合膜梁的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖3是本發(fā)明涉及的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器發(fā)生時S形彎曲變形時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖4是本發(fā)明涉及的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器發(fā)生純彎曲變形時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]【具體實(shí)施方式】:
實(shí)施例1:
一種基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器，其組成包括:頂層PZT復(fù)合膜梁1，所述的頂層PZT復(fù)合膜梁下方具有兩個底層支撐硅梁2，所述的頂層PZT復(fù)合膜梁和底層支撐硅梁的兩端分別連接質(zhì)量塊3和固定塊4 ;其中，所述的頂層PZT復(fù)合膜梁包括PZT梁層5，以及與所述的PZT梁層的上下層分別連接的上金屬電極6和下金屬電極7。
[0021]當(dāng)器件發(fā)生振動時，梁發(fā)生S形彎曲(附圖3)和純彎曲(附圖4)，S形彎曲時，由于材料的不同，上下梁的應(yīng)力不同，彎曲程度也不同，PZT梁彎曲程度更大，導(dǎo)致產(chǎn)生電荷量增多，轉(zhuǎn)換效率更高，底部雙梁的結(jié)構(gòu)保證了器件整體穩(wěn)定性，當(dāng)器件受到較大沖擊力時，具有一定的保護(hù)作用。
[0022]實(shí)施例2:
實(shí)施例1所述的基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器，所述的頂層PZT復(fù)合膜梁的寬度與兩個底層支撐硅梁的寬度之和等于所述的質(zhì)量塊的寬度；所述的兩個底層支撐硅梁間空隙的寬度與所述的頂層PZT復(fù)合膜梁的寬度相同。
[0023]實(shí)施例3:
一種基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器的制造方法，首先，利用PZT薄膜制備方法和MEMS體硅方法，將矩形硅基上刻蝕出立體間隙空腔結(jié)構(gòu)，并使上下兩層結(jié)構(gòu)形成空隙懸臂梁結(jié)構(gòu)，制備成頂層PZT復(fù)合膜梁和兩個底層支撐硅梁的立體空隙硅梁結(jié)構(gòu)；之后，將振動源對頂層PZT復(fù)合膜產(chǎn)生的大部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為有效電能輸出，并提高響應(yīng)頻率；同時，通過調(diào)整頂層PZT復(fù)合膜梁自由端上質(zhì)量塊的形狀，調(diào)整頂層PZT復(fù)合膜梁與底層支撐硅梁之間的距離，實(shí)現(xiàn)叉指梁結(jié)構(gòu)能量收集器諧振頻率范圍和擴(kuò)大器件頻響范圍的調(diào)整。
[0024]實(shí)施例4:
實(shí)施例3所述的基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器的制造方法，所述的PZT薄膜制備方法是，選用厚度為330 -550 /--的SOI硅片并且其中間二氧化硅層厚度為I微米，首先在其上淀積厚度分別為250納米和20納米的Cr和Au作為下金屬電極；第二，利用溶膠-凝膠方法制作PZT材料并將其旋涂在所述的下金屬電極處；第三，采用相同淀積方法再在所述的SOI娃片另一面淀積Cr和Au形成上金屬電極；第四，在PZT材料兩側(cè)自頂向下采用干法刻蝕，形成100微米厚的底層支撐梁，再利用背面刻蝕技術(shù)，形成5微米厚的頂層PZT復(fù)合膜梁；第五，在頂層PZT復(fù)合膜梁和底層支撐梁之間形成空隙層，同時形成固定端和質(zhì)量塊。
[0025]下金屬電極采用硅微機(jī)械加工技術(shù)時，利用旋涂方式在叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器上制備PZT復(fù)合膜，利用MEMS工藝制作的基于PZT材料的微諧振梁能量收集器具有PZT材料與硅材料工藝一體化制作的特點(diǎn)，減少工藝流程，降低工藝復(fù)雜性，易于MEMS能量收集器的集成化、批量化生產(chǎn)。
[0026]實(shí)施例5:
實(shí)施例3或4所述的基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器的制造方法，所述的溶膠-凝膠制備方法是，首先將0.5摩爾的硝酸鋯(Zr (N03) 4 -5H20)溶于3.5摩爾的乙二醇單甲醚(CH30CH2CH20H)溶液中直至澄清透明；同時將鈦酸四正丁脂(Ti(0C4H9)4)溶于乙二醇單甲醚(CH30CH2CH20H)溶液中，并加入乙酰丙酮(CH3C0CH2C0CH3)作為穩(wěn)定劑充分混合；之后將硝酸鋯(Zr(N03)4.5H20)和鈦酸四正丁脂(Ti(0C4H9)4)的兩種先驅(qū)溶液混合，并在80°C條件下充分?jǐn)嚢杌亓?0分鐘后，將醋酸鉛和醋酸的混合溶液加入兩種先驅(qū)混合溶液中，加入一定量的H20，在85°C下充分?jǐn)嚢杌亓?0分鐘，制得澄清透明的淡黃色溶膠。
[0027]實(shí)施例6: 實(shí)施例3或4所述的基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器的制造方法，在Cr/Au金屬層上增加PT過渡層，首先，通過勻膠機(jī)在Au/Cr/ Si襯底上涂覆一層澄清PT溶膠形成PT濕凝膠膜；然后，將PT濕凝膠膜放入高溫爐中，在30(TC -350°C熱解干燥處理5分鐘后形成干凝膠膜，再經(jīng)650°C -700°C處理1-3分鐘形成結(jié)晶化的PT種子層，之后，在PT種子層上涂覆一層PZT溶膠后，放入高溫管式爐中450°C下熱解干燥處理30分鐘；如此重復(fù)交替涂覆PZT膜5-8次，當(dāng)膜厚達(dá)到所需厚度時，經(jīng)700°C處理5-15分鐘形成PZT膜；最后，再按照第一步制備PT薄膜的方法，在頂層PZT復(fù)合膜上制備一或二層PT膜，使其表面更加平整并提高PZT膜的結(jié)晶化程度和電學(xué)性質(zhì)。
[0028]利用PT過渡層生長利于d31晶向的PZT材料，提高材料的壓電系數(shù)，提高空隙梁的剪切模式下材料的能量輸出轉(zhuǎn)換效率。
[0029]實(shí)施例7:
實(shí)施例3或4所述的基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器的制造方法，根據(jù)環(huán)境中振動源頻率的不同，制 備叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器陣列，主動匹配目標(biāo)頻率或多頻率響應(yīng)，完成能量轉(zhuǎn)換，擴(kuò)大環(huán)境頻率耦合范圍；另外，在特殊需要的場合可利用超聲主動供能方式完成高頻響應(yīng)下器件能量供給。
[0030]實(shí)施例8:
實(shí)施例3或4所述的基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器的制造方法，該叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器的工作原理如下:基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器的基本工作原理是壓電效應(yīng)，即壓電材料工作于傳感器模式在外界振動激勵作用下發(fā)生形變，引起材料內(nèi)部應(yīng)力的變化，其內(nèi)部電荷發(fā)生位移從而產(chǎn)生了電場，從而完成機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)換。電材料壓電方程可以簡單的表達(dá)為:
【權(quán)利要求】
1.一種基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器，其組成包括:頂層PZT復(fù)合膜梁，其特征是:所述的頂層PZT復(fù)合膜梁下方具有兩個底層支撐硅梁，所述的頂層PZT復(fù)合膜梁和底層支撐硅梁的兩端分別連接質(zhì)量塊和固定塊；其中，所述的頂層PZT復(fù)合膜梁包括PZT梁層，以及與所述的PZT梁層的上下層分別連接的上金屬電極和下金屬電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器，其特征是:所述的頂層PZT復(fù)合膜梁的寬度與兩個底層支撐硅梁的寬度之和等于所述的質(zhì)量塊的寬度；所述的兩個底層支撐硅梁間空隙的寬度與所述的頂層PZT復(fù)合膜梁的寬度相同。
3.一種基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器的制造方法，其特征是:首先，利用PZT薄膜制備方法和MEMS體硅方法，將矩形硅基上刻蝕出立體間隙空腔結(jié)構(gòu)，并使上下兩層結(jié)構(gòu)形成空隙懸臂梁結(jié)構(gòu)，制備成頂層PZT復(fù)合膜梁和兩個底層支撐硅梁的立體空隙硅梁結(jié)構(gòu)；之后，將振動源對頂層PZT復(fù)合膜產(chǎn)生的大部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為有效電能輸出，并提高響應(yīng)頻率；同時，通過調(diào)整頂層PZT復(fù)合膜梁自由端上質(zhì)量塊的形狀，調(diào)整頂層PZT復(fù)合膜梁與底層支撐硅梁之間的距離，實(shí)現(xiàn)叉指梁結(jié)構(gòu)能量收集器諧振頻率范圍和擴(kuò)大器件頻響范圍的調(diào)整。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器的制造方法，其特征是:所述的PZT薄膜制備方法是，選用厚度為330 -550 Zfin的SOI硅片并且其中間二氧化硅層厚度為I微米，首先在其上淀積厚度分別為250納米和20納米的Cr和Au作為下金屬電極；第二，利用溶膠_凝膠方法制作PZT材料并將其旋涂在所述的下金屬電極處；第三，采用相同淀積方法再在所述的SOI硅片另一面淀積Cr和Au形成上金屬電極；第四，在PZT材料兩側(cè)自頂向下采用干法刻蝕，形成100微米厚的底層支撐梁，再利用背面刻蝕技術(shù)，形成5微米厚的頂層PZT復(fù)合膜梁；第五，在頂層PZT復(fù)合膜梁和底層支撐梁之間形成空隙層，同時形成固定端和質(zhì)量塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器的制造方法，其特征是:所述的溶膠-凝膠制備方法是，首先將0.5摩爾的硝酸鋯(Zr(N03)4.5H20)溶于3.5摩爾的乙二醇單甲醚(CH30CH2CH20H)溶液中直至澄清透明；同時將鈦酸四正丁脂(Ti (0C4H9) 4)溶于乙二醇單甲醚(CH30CH2CH20H)溶液中，并加入乙酰丙酮(CH3C0CH2C0CH3)作為穩(wěn)定劑充分混合；之后將硝酸鋯(Zr (N03) 4.5H20)和鈦酸四正丁脂(Ti (0C4H9) 4)的兩種先驅(qū)溶液混合，并在80°C條件下充分?jǐn)嚢杌亓?0分鐘后，將醋酸鉛和醋酸的混合溶液加入兩種先驅(qū)混合溶液中，加入一定量的H20，在85°C下充分?jǐn)嚢杌亓?0分鐘，制得澄清透明的淡黃色溶膠。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4或5所述的基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器的制造方法，其特征是:在Cr/Au金屬層上增加PT過渡層，首先，通過勻膠機(jī)在Au/Cr/ Si襯底上涂覆一層澄清PT溶膠形成PT濕凝膠膜；然后，將PT濕凝膠膜放入高溫爐中，在300°C -3500C熱解干燥處理5分鐘后形成干凝膠膜，再經(jīng)650°C -700°C處理1-3分鐘形成結(jié)晶化的PT種子層，之后，在PT種子層上涂覆一層PZT溶膠后，放入高溫管式爐中450 V下熱解干燥處理30分鐘；如此重復(fù)交替涂覆PZT膜5-8次，當(dāng)膜厚達(dá)到所需厚度時，經(jīng)700°C處理5_15分鐘形成PZT膜；最后，再按照第一步制備PT薄膜的方法，在頂層PZT復(fù)合膜上制備一或二層PT膜，使其表面更加平整并提高PZT膜的結(jié)晶化程度和電學(xué)性質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4或5或6所述的基于MEMS的叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器的制造方法， 其特征是:根據(jù)環(huán)境中振動源頻率的不同，制備叉指間隙梁結(jié)構(gòu)能量收集器陣列，主動匹配目標(biāo)頻率或多頻率響應(yīng)，完成能量轉(zhuǎn)換，擴(kuò)大環(huán)境頻率稱合范圍；另外，在特殊需要的場合可利用超聲主動供能方式完成高頻響應(yīng)下器件能量供給。
【文檔編號】B81B3/00GK103523737SQ201310509538
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】邱成軍, 陳曉潔, 曲偉, 卜丹, 林連冬 申請人:黑龍江大學(xué)