tailieunhanh - Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu và chế tạo màng mỏng áp điện PZT và các linh kiện cảm biến

Luận án nghiên cứu chế tạo màng mỏng áp điện PZT bằng phương pháp quay phủ sol-gel đã thu được các màng mỏng PZT với độ ổn định và với chất lượng cao; đóng góp những hiểu biết mới về việc tối ưu hóa quy trình công nghệ chế tạo màng mỏng áp điện bằng phương pháp quay phủ sol-gel. | 1 I. GI ỚI THIỆU LUẬN ÁN 1. Mở đầu Các vật liệu áp điện với khả năng chuyển đổi cơ năng thành điện năng và ngược lại đã và đang được sử dụng rộng rãi trong các linh kiện cảm biến các thiết bị truyền động và các thiết bị vi cơ điện tử khác như đầu dò siêu âm và máy gia tốc. Trong số các vật liệu áp điện phổ biến hiện nay như AlN ZnO và các vật liệu với cấu trúc tinh thể dạng perovskite Ba Sr Ti O3 hay K Na NbO3 thì vật liệu áp điện Pb ZrxTi1-x O3 0 x 1 PZT được lựa chọn nhiều nhất do có các tính chất sắt điện và áp điện nổi trội hơn so với các vật liệu áp điện khác. Việc tích hợp các vật liệu áp điện PZT dưới dạng màng lên trên bề mặt đế silic là một yếu tố quan trọng nhằm thúc đẩy khả năng ứng dụng của các linh kiện vi cơ điện từ. Màng áp điện sẽ góp phần làm giảm kích thước tăng độ nhạy cũng như làm giảm giá thành sản phẩm. Như vậy có thể nhận thấy việc nghiên cứu và chế tạo màng mỏng áp điện PZT và các linh kiện cảm biến cần được tập trung nghiên cứu đồng bộ để có thể phát triển thêm một hướng nghiên cứu vật liệu mới đầy tiềm năng cũng như mở ra khả năng ứng dụng của các linh kiện này trong đời sống xã hội. 2. Nh iệm vụ của luận án Tính chất của màng mỏng Pb ZrxTi1-x O3 PZT phụ thuộc nhiều vào tỷ lệ thành phần Zr Ti do vậy việc thay đổi tỷ lệ Zr Ti có thể điều khiển tính chất của màng cho phù hợp với từng yêu cầu của từng loại linh kiện. Ngoài ra việc chế tạo màng gồm các lớp với thành phần Zr Ti khác nhau xen kẽ vào nhau dị lớp cấu trúc sẽ góp phần cải thiện các tính chất sắt điện và áp điện của linh kiện. Quy trình nghiên cứu chế tạo màng mỏng áp điện PZT bằng phương pháp quay phủ sol-gel đã được tiến hành ở Việt Nam từ những năm đầu thế kỷ 21. Tuy nhiên việc tối ưu hóa quy trình công nghệ chế tạo chế tạo sol quay phủ xử lý nhiệt nhằm thu được các màng mỏng PZT với độ ổn định và với chất lượng cao cần được quan tâm nghiên cứu. Đây chính là một trong những nhiệm vụ chính trong luận án này. Trên cơ sở màng mỏng áp điện PZT thu được các linh kiện cảm biến khối 2 .