Přejít k obsahu


Modeling and fabrication of single cantilever piezoelectric microgenerator with optimized Zno active layer

Citace:
PRUŠÁKOVÁ, L., NOVÁK, P., KULHA, P., OČENÁŠEK, J., SAVKOVÁ, J., PASTOREK, L., ŠUTTA, P. Modeling and fabrication of single cantilever piezoelectric microgenerator with optimized Zno active layer. Thin Solid Films, 2015, roč. 591, č. 30. září 2015, s. 305-310. ISSN: 0040-6090
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Modeling and fabrication of single cantilever piezoelectric microgenerator with optimized Zno active layer
Rok vydání: 2015
Autoři: Ing. Lucie Prušáková Ph.D. , Ing. Petr Novák Ph.D. , P. Kulha , Ing. Jan Očenášek Ph.D. , Ing. Jarmila Savková Ph.D. , Bc. Lukáš Pastorek , Doc. RNDr. Pavol Šutta Ph.D.
Abstrakt CZ: Článek popisuje modelování a přípravu piezoelektrického generátoru s tenkou vrstvou oxidu zinku. Struktura piezoelektrického generátoru sestává z vrstvy oxidu zinku mezi dvěma izolačními vrstvami Al2O3 a vnějšími hliníkovými elektrodami deponovanými na křemíkový substrát. Tento multivrstevný systém byl připraven pomocí kombinace rf a dc magnetronového naprašování. Geometrické uspořádání držáku vzorků a depozičního terče bylo optimizováno k docílení redukce ničivého vlivu negativně nabitých iontů na rostoucí mikrostrukturu ZnO. Byla provedena XRD a SEM analýza pro stanovení vnitřního pnutí, velikosti krystalitů a rychlosti depozice. Maximální generovaný výkon Voc blízko resonanční frekvenci mikrogenerátoru 595 Hz byl 0.975V.
Abstrakt EN: This paper presents design and fabrication process details of a piezoelectric generator with a thin-film zinc oxide (ZnO) layer. Structure of the piezoelectrical cantilever beam harvester consists of ZnO layer in between two insulating Al2O3 layers an outer aluminium contacts deposited on a silicon substrate. This multilayer system was prepared by the combination of radio-frequency and direct-current magnetron sputtering. Geometrical arrangement of the substrate holder and deposition target was optimized in order to reduce the disruptive effect of the gihg energy ions bombardment on the ZnO film microstructure. We present ZnO microstructure characterization by means of X-ray diffraction and scanning electron microscopy related to the estimation of internal micro-strains, crystallite sizes and deposition rates. Maximum generated open-circuit voltage achieved close to the cantilever resonant frequency of 595 Hz was 0.975V.
Klíčová slova

Zpět

Patička