[發(fā)明專利]基于復(fù)合壓電薄膜的能量采集器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110281315.8
• 申請(qǐng)日: 2021-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN113114068B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫成亮;溫志偉;劉炎;劉婕妤;羅天成;王瑤;曲遠(yuǎn)航;王雅馨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢敏聲新技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02N2/18
• 分類號(hào): H02N2/18
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 彭星

1.一種基于復(fù)合壓電薄膜的能量采集器，其特征在于：其結(jié)構(gòu)包括：固定基座、懸臂梁和質(zhì)量負(fù)載；

所述固定基座和懸臂梁為連續(xù)曲面圖形或多邊形；所述質(zhì)量負(fù)載能根據(jù)懸臂梁形狀適當(dāng)調(diào)整其形狀和尺寸；所述懸臂梁與固定基座接觸一端形成固定端，遠(yuǎn)離所述固定基座一端形成自由端；

所述固定基座采用Si基底；

所述懸臂梁自上而下的多層結(jié)構(gòu)為：頂電極、壓電層、底電極和支撐層；所述壓電層為具有低介電常數(shù)、低壓電系數(shù)的壓電層和具有高介電常數(shù)、高壓電系數(shù)的壓電層復(fù)合分布的復(fù)合壓電薄膜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于復(fù)合壓電薄膜的能量采集器，其特征在于：所述頂電極和底電極材料為Mo、Al、Cu或其他導(dǎo)電材料中任一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于復(fù)合壓電薄膜的能量采集器，其特征在于：所述復(fù)合壓電薄膜各壓電層材料為AlN、ScAlN、PZT、ZnO或其他壓電材料中任一種，其各層厚度能根據(jù)實(shí)際情況選擇。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于復(fù)合壓電薄膜的能量采集器，其特征在于：所述具有低介電常數(shù)、低壓電系數(shù)的壓電層，具有高介電常數(shù)、高壓電系數(shù)的壓電層能根據(jù)實(shí)際情況排列組合為兩層或多層結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)為AlN\ScAlN、AlN\PZT、ScAlN\PZT、AlN\ScAlN\PZT、AlN\ScAlN\AlN或由其他具有高壓電系數(shù)和高介電常數(shù)的壓電層、具有低壓電系數(shù)和低介電常數(shù)的壓電層排列組合的多層復(fù)合結(jié)構(gòu)中任一種；各壓電層優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，使壓電薄膜整體具有良好的壓電性能和介電性能。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于復(fù)合壓電薄膜的能量采集器，其特征在于：所述具有低介電常數(shù)、低壓電系數(shù)的壓電層，具有高介電常數(shù)、高壓電系數(shù)的壓電層能根據(jù)實(shí)際情況排列組合為兩層或多層結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)為AlN\ScAlN、AlN\PZT、ScAlN\PZT、AlN\ScAlN\PZT、AlN\ScAlN\AlN或由其他具有高壓電系數(shù)和高介電常數(shù)的壓電層、具有低壓電系數(shù)和低介電常數(shù)的壓電層排列組合的多層復(fù)合結(jié)構(gòu)中任一種；各壓電層優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，使壓電薄膜整體具有良好的壓電性能和介電性能。