溶胶-凝胶法制作PZT微驱动器的研究

材料工程, 2007, (8): 24-27. doi: 10.3969/j.issn.1001-4381.2007.08.006

溶胶-凝胶法制作PZT微驱动器的研究

邱成军 ^1, , 刘红梅 ^2, , 张辉军 ^3, , 赵全亮 ^4, , 孟丽娜 ^5, , 曹茂盛 ^6,

1.黑龙江大学,集成电路重点实验室,哈尔滨,150080;北京理工大学,材料科学与工程学院,北京,100081

2.黑龙江大学,集成电路重点实验室,哈尔滨,150080

3.黑龙江大学,集成电路重点实验室,哈尔滨,150080

4.黑龙江大学,集成电路重点实验室,哈尔滨,150080;北京理工大学,材料科学与工程学院,北京,100081

5.黑龙江大学,集成电路重点实验室,哈尔滨,150080

6.北京理工大学,材料科学与工程学院,北京,100081

基金项目: 黑龙江大学校科研和教改项目(JC200504) 黑龙江省杰出青年科学基金(QC05C12)

关键词： PZT薄膜 , 溶胶-凝胶法 , 各向异性刻蚀 , 微驱动器 , MEMS

Research of Microactuator with PZT Prepared by Sol-gel

采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)制备了PZT压电薄膜,利用PZT的压电效应制作以PZT薄膜为驱动的V型阀微驱动器.针对微驱动器的关键结构驱动膜,探索了Si/SiO2/Ti/Au/PZT/Cr/Au多层驱动膜结构制备方法,解决了在硅基底上制备PZT薄膜的问题,同时详细探讨了硅各向异性刻蚀微驱动器的关键部件驱动腔、单向阀的工艺,解决了集成制作的V型阀微驱动器的关键工艺问题,并通过SEM照片对V型阀和多层驱动膜进行了表征.研究结果表明,采用MEMS与IC技术结合的方法成功地完成了微驱动器的研制,得到的驱动腔硅杯平坦均匀.在V型阀微驱动器整体设计中需要的硅片数目少,降低了器件的复杂性,可以满足低功耗、小型化和批量生产的要求.

参考文献

[1]	罗玉元,张国贤.微泵驱动方式比较研究[J].液压与气动,2003(07):43-46.
[2]	Kueppers H.;Leuerer T.;Schnakenberg U.;Mokwa W.;Hoffmann M.;Schneller T.;Boettger U.;Waser R. .PZT thin films for piezoelectric microactuator applications[J].Sensors and Actuators, A. Physical,2002(0):680-684.
[3]	A.L. Kholkin;A. Gruverman;A. Wu .Seeding effect on micro- and domain structure of sol-gel-derived PZT thin films[J].Materials Letters,2001(4):219-224.
[4]	BAOMIN X U;ERIC C L;JONATHAN J B .Ferroelectric and antiferroelectric films for microeletromechanical systems applications[J].Thin Solid Films,2000,377-378:712-718.
[5]	Development of RF magnetron sputtering method to fabricate PZT thin film actuator[J].Precision Engineering,2003(3):258-264.
[6]	邱成军,孟丽娜,刘红梅,曹茂盛.溅射PZT薄膜微驱动器的工艺研究[J].传感器技术,2004(09):26-28.

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