Биохимия и аналитическая биохимия

Абстрактный

Пьезоэлектрическая эффективность, связанная с наноразмерами в большой тонкой пленке ZnO, потенциал для применения в медицинских устройствах с автономным питанием

ЮйТун Ли, Чжикан Гао, Вэй Вэй Цинь, Цю Цзюнь Вэнь, Ма Сянь Цзюнь, Вэй Ду, Сяоцян Чен, Ху Сюэ Фэн и Вэй Чжан

Пьезоэлектрические пленки ZnO большой площади с различным размером гранул были синтезированы методом золь-гель с использованием различных температур отжига от 550 до 700 °C. Пьезоэлектрическая эффективность (ПЭ) этих осажденных пленок охарактеризована с помощью пьезоэлектрической силовой микроскопии (ПСМ). Все синтезированные пленки демонстрируют кристаллическую структуру. Ширина кривой горных пород [0002], охарактеризованная с помощью рентгеновской дифракции, уменьшается с температурой отжига, что предполагает лучшую ориентацию пленки ZnO по оси c, образованную при более высокой температуре отжига. Было обнаружено, что размер зерна выращенных пленок непрерывно увеличивается от 20 до 60 нм при увеличении температуры отжига от 550 до 700 °C. Пьезоэлектрическая эффективность (ПЭ, d33) пленок демонстрирует сильную зависимость от размера зерна, т. е. ПЭ первоначально увеличивается с температурой отжига, а затем уменьшается с дальнейшим увеличением температуры отжига. Максимальное значение PE проявляется в пленке, отожженной при 650°C. Особые пьезоэлектрические свойства (d33) можно объяснить конкуренцией между кристаллической структурой, которая благоприятствует большему d33 из-за усиленной дипольной поляризации, и размером зерна, что приводит к высвобождению пьезосилы при большом размере зерна из-за размера доменной стенки и движения.