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J-GLOBAL ID：201002286280352628   整理番号：10A0362303

PET基板上にZnO薄膜を堆積したフレキシブルピエゾマイクロ発電器の設計および製造

Design and fabrication of flexible piezo-microgenerator by depositing ZnO thin films on PET substrates

著者 (4件)： PAN C.t. (Dep. of Mechanical and Electro-Mechanical Engineering, Center for Nanoscience & Nanotechnology, National Sun Yat-Sen ...) ,  LIU Z.h. (Dep. of Mechanical and Electro-Mechanical Engineering, Center for Nanoscience & Nanotechnology, National Sun Yat-Sen ...) ,  CHEN Y.c. (Dep. of Electrical Engineering, National Sun Yat-Sen Univ., Kaohsiung 804, Taiwan) ,  LIU C.f. (Dep. of Mechanical Engineering, Military Acad., Kaohsiung 804, Taiwan)
資料名： Sensors and Actuators. A. Physical  (Sensors and Actuators. A. Physical)
巻： 159  号： 1  ページ： 96-104  発行年： 2010年04月 
JST資料番号： B0345C  ISSN： 0924-4247  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究では,PET(ポリエティレンテレフタレート)ベースのフレキシブル電力収穫システムの新しい設計を提案する。それは,フレキシブルPET振動基板,圧電ZnO(酸化亜鉛)薄膜,塊構造および電極の設計から成る。PET基板の動的応答とその出力との関係を理解する。圧電材料の高い電気機械変換および機械的構造の効果的なエネルギー移動は,圧電発電機を高性能にする。塊構造および圧電気のZnO薄膜を有する片持梁のフレキシブル素子を設計する。上部電極としてアルミニウム(Al)薄膜の層,底部電極として銅(Cu)箔を配置する。ANSYSソフトウェアを用いて圧電気の片持板を設計する。構造モードパラメータおよび周波数応答関数のそれぞれを得るために,モード解析および周波数応答解析の両方を実行する。次に,捺印プロセスを応用して,シミュレーション結果に基づいた幾何学的な塊構造の構成をフレキシブル基板上に転写し,出力を改良する。塊材料は紫外線硬化型(UV)樹脂である。高品質ZnO圧電薄膜は結晶粒の分布さえもがある。回折図から得られた角度は34.5°に近い。75Wの電力でRF(無線周波数)マグネトロンスパッタリングを用い,Al/PETのフレキシブル基板にそれを堆積した。塊構造の有無によるシミュレーションおよび実験を比較して,フレキシブル発電器上の塊構造の出力を改良する。本発電器は,最大,OCV(開路電圧)で2.25Vまでの,CCV(閉路電圧)で1.55Vまでを達成し,平方センチメートル当たり0.276μWである。さらに,低残留応力で大きな変位を達成するために片持梁上の圧電気の作用面積を支援する,新しいプロセスにより素子を作製する。PETベースの層の低弾性定数のため,従来のSOI(シリコン・オン・インシュレータ)構造あるいは他の金属基材と比較して,片持ち梁構造はさらによい変位を達成できる。Copyright 2010 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *発電 ,  *ポリエチレンテレフタレート ,  *酸化亜鉛 ,  圧電材料 ,  基板 ,  電極 ,  片持板 ,  周波数特性 ,  構造パラメータ
準シソーラス用語： *マイクロ発電 ,  *PET【重合体】 ,  *ZnO ,  圧電薄膜 ,  有機基板 ,  アルミニウム電極 ,  周波数応答特性

分類 (2件)： 圧電デバイス  (NC03110I) ,  その他の発電  (NB03140M)

タイトルに関連する用語 (5件)： PET ,  ZnO薄膜 ,  堆積 ,  発電器 ,  設計