基于MEMS的硅基PZT薄膜微力传感芯片

摘要：

为了测量毫克级的微小力,设计并制造了一种硅基PZT薄膜悬臂式微力传感芯片.采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)方法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上成功制备了厚度不同(300～800 nm)的锆钛酸铅(Pb(ZrxTi1-x)O3)薄膜,薄膜表面均匀,无裂纹.通过测试和分析,研究了PZT薄膜的制备工艺参数和压电、铁电、阻抗特性.采用微机械加工手段制作了长度为1 000 μm、500 μm、250 μm的硅基PZT薄膜微型悬臂结构.当在悬臂的自由端沿着厚度方向施加毫克级的微小力时,微型悬臂就会在厚度方向发生弯曲和振动,通过测量在压电材料表面电极上的电荷量,并通过计算可得到微型悬臂所受的集中力的大小,实现微力的测量.该文还对微力传感芯片的工作方式进行了研究,初步设计了传感器系统模型.

关键词：微电子机械系统(MEMS)、PZT薄膜、微力传感器、设计、制作

所属期刊栏目：28

分类号：R454(治疗学)

资助基金：国家自然科学基金90207003

在线出版日期：2006-06-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：335-337,340