环形叉指电极型压电鼓膜驱动器的制备及其性能测试

• 作者: 叶辉 尹伊 曹贵川 祁康成 詹文博
• 来源期刊: 光电子·激光
• 学科: 物理学
• 关键词: 自适应光学 压电鼓膜驱动器 凝胶-凝胶sol-gel法 Pb(Zr52 Ti48)O3(PZT52) 压电系数d33
• 年，卷（期）: 2013,（2）
• 所属期刊栏目: 光电子器件和系统
• 页码范围: 226-233
• 页数: 8页
• 分类号: O436|O484
• 语种: 中文

摘要

制备了一种基于Pb(Zr52Ti48) O3(PZT52)材料的自适应光学用压电驱动器.驱动器采用鼓膜结构,其工作区域由主动层—PZT52压电层和被动层—ZrO2/Si复合层两部分构成.PZT52压电层采用环形叉值电极(IDT)驱动.采用Si(100)单晶作为衬底,并采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法在其上制备ZrO2阻挡层和PZT52压电层,其中引入PbTiO3 (PT)种子层有利于PZT52膜层的(110)择优取向.随后在其上热蒸镀Al顶电极,并采用光刻方法制备图形,得到的IDT电极最大环形直径为10.5 mm,电极间距为0.05 mm,中心非激活区域直径为2 mm.鼓膜结构则通过对Si衬底背部进行各向异性湿法刻蚀(ODE)得到,保留的支持层厚度为5～10 μm,直径为12 mm.测试结果表明,压电驱动器阵列单元在100 kV/cm驱动下,可产生6.5 μm左右的形变量.最后利用有限元分析方法(FEM)拟合了压电驱动器单元的面型,并分析了其形变模式产生的内部原因.