基于氧化锌的压电压力传感器
应用物理
2021-10-27 v1 材料科学
摘要
本文报道了氧化锌（ZnO）在可与微机电系统（MEMS）集成的压力传感器中的应用。ZnO 因其作为具有宽禁带和压电效应的半导体这一独特性质而受到广泛关注。ZnO 较简单的晶体生长机制使得基于 ZnO 的传感器成本更低。基于 ZnO 敏感元件的不同类型压力传感器也已被探索。采用 COMSOL 中的有限元法将一薄层圆形 ZnO 膜模拟为压电传感器。施加在薄膜表面的压力被改变，并使用边界点探针研究膜中心的位移场与电压。由压力诱导的位移场和电压随 ZnO 层上压力增大而线性变化。此外，本文将所用方法应用于其他课题组研究过的不同压电材料，如钛酸钡（BaTiO3）、聚偏氟乙烯（PVDF）和砷化镓（GaAs），并得出相似结论。这些仿真可用于压电传感器的设计以及压力传感器应用中所用材料的灵敏度与性能优化。
引用
@article{arxiv.2110.13643,
title = {Zinc Oxide-Based Piezoelectric Pressure Sensor},
author = {Victor K. Samoei and Ahalapitiya H. Jayatissa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.13643},
year = {2021}
}
备注
15 pages, 9 figures, 4 tables, 49 references