[發明專利]壓電元件及其制備方法

有效

• 申請號: 201010156217.3
• 申請日: 2010-03-30
• 公開（公告）號: CN102208525A
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發明（設計）人: 徐文光;郭信甫;林育賢;唐炯文;呂杰璉;賴耀成
• 申請（專利權）人: 徐文光
• 主分類號: H01L41/113
• 分類號: H01L41/113;H01L41/16;H01L41/22
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 梁愛榮

1.一種壓電元件，其特征在于，包括：

多個納米碳管；

至少一壓電陶瓷層，覆于該多個納米碳管的表面；以及

一支撐材料，配置于該表面覆有壓電陶瓷層的多個納米碳管之間，使支撐該表面覆有壓電陶瓷層的多個納米碳管；

其中，該表面覆有壓電陶瓷層的多個納米碳管之間排列呈現一梳狀，該配置于多個納米碳管表面的壓電陶瓷層為互相電性耦接，且該多個納米碳管、該至少一壓電陶瓷層、以及該支撐材料形成一壓電塊。

2.如權利要求1所述的壓電元件，其特征在于，還包括一第一導電層以及一第二導電層，該第一導電層以及該第二導電層分別配置于該壓電塊的相對二表面，且該第一導電層以及該第二導電層分別與該壓電塊中的該壓電陶瓷層電性耦接。

3.如權利要求1所述的壓電元件，其特征在于，該支撐材料為一高分子材料。

4.如權利要求1所述的壓電元件，其特征在于，該支撐材料選自由：聚對二甲基苯(parylene)、聚氨基甲酸酯(polyurethane)、聚乙烯(polyethylene)、聚氯乙烯(Polyvinylchloride)、聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane)、均苯四甲酸二酐(pyromellitic?dianhydride)、聚亞酰胺(polyimide)、聚乙烯醇(Polyvinyl?Alcohol)、鐵弗龍(Polytetrafluoroethene，Teflon)、及其混合所組成的群組。

5.如權利要求1所述的壓電元件，其特征在于，該多個納米碳管表面的該壓電陶瓷層的厚度為至之間。

6.如權利要求1所述的壓電元件，其特征在于，該多個納米碳管表面的該壓電陶瓷層的材料為氧化鋅或氮化鋁。

7.一種壓電元件的制備方法，其特征在于，包括步驟：

(a)提供一基板；

(b)形成多個納米碳管于該基板的表面；

(c)形成至少一壓電陶瓷層于該多個納米碳管的表面，并使該壓電陶瓷層之間互相電性耦接；

(d)填充一填充材料于該表面覆有壓電陶瓷層的多個納米碳管之間；以及

(e)移除該基板，其中，該多個納米碳管、該至少一壓電陶瓷層、以及該支撐材料形成一壓電塊。

8.如權利要求7所述的壓電元件的制備方法，其特征在于，該步驟(d)之后還包括一步驟(d1)：電漿蝕刻(plasma?etching)該填充材料，使顯露該表面覆有壓電陶瓷層的多個納米碳管。

9.如權利要求7所述的壓電元件的制備方法，其特征在于，該步驟(d)之后還包括一步驟(d2)：形成一第一導電層于該填充材料及該多個納米碳管上，且該步驟(e)之后還包括一步驟(f)：形成一第二導電層于該壓電塊上，并使該第一導電層以及該第二導電層配置于該壓電塊的相對二表面。

10.如權利要求7所述的壓電元件的制備方法，其特征在于，該步驟(c)中，該壓電陶瓷層經由使用原子層沉積法(atomic?layer?deposition)而形成于該多個納米碳管的表面。

11.如權利要求7所述的壓電元件的制備方法，其特征在于，該步驟(c)后還包括一步驟(c0)：重復該步驟(c)1至2000次。

12.如權利要求11所述的壓電元件的制備方法，其特征在于，該步驟(c0)中，該納米碳管表面的該壓電陶瓷層的總厚度為至之間。

13.如權利要求7所述的壓電元件的制備方法，其特征在于，該步驟(c)中，該壓電陶瓷層的材料為氧化鋅或氮化鋁。

14.一種壓電元件，其特征在于，包括：

一基板；

一第一導電層；

多個納米碳管，其設于該基板上，該多個納米碳管配置于該基板與該第一導電層之間，且該多個納米碳管之間排列呈現一梳狀；以及

至少一壓電陶瓷層，位于該基板與該第一導電層之間并覆于該多個納米碳管的表面，且該多個納米碳管經由該壓電陶瓷層而互相電性耦接。

15.如權利要求14所述的壓電元件，其特征在于，還包括一第二導電層，配置于該基板上，且該多個納米碳管設于該第二導電層上。