基于Si弹性层优化的悬臂梁式微压电驱动器

• 作者: 王保志 董璇 张成功 王欢 李以贵
• 来源期刊: 微纳电子技术
• 关键词: 微驱动器 压电材料 逆压电效应 悬臂梁 Si弹性层 共晶键合
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: MEMS与传感器|MEMS and Sensors
• 页码范围: 131-136
• 页数: 6页
• 分类号: TH703
• 语种: 中文
• DOI: 10.13250/j.cnki.wndz.2021.02.006

摘要

基于压电材料的逆压电效应,设计并制备了悬臂梁式微压电驱动器,通过电能到机械能的转换,完成装置的位移输出任务.基于悬臂梁式微压电驱动器的设计和仿真,得出该微驱动器Si弹性层的最佳厚度为0.12 mm,仿真结果显示压电层与弹性层厚度比为2～3时,尖端位移输出较大,并模拟了其电压-位移输出情况.采用共晶键合的工艺制备了以PZT-5H为压电层、Au为电极层和Si为弹性层基板并带有Si质量块的微压电驱动器,搭建了直观的激光反射装置作为实验测量系统,测量出在100 V电压条件下,该驱动器的最大输出位移为60 μm,最大偏转角为1.948°,在0～100 V初始阶段仿真结果与实验结果具有较高的吻合度,平均相对误差为0.309 5.