دوره ۲۳، شماره ۱ - ( دی ۱۴۰۱ )                   جلد ۲۳ شماره ۱ صفحات ۳۱-۲۵ | برگشت به فهرست نسخه ها

‎ 10.52547/mme.23.1.25
‎ 20.1001.1.10275940.1401.23.1.2.0

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Kavand H, Koohsorkhi J, askari moghaddam R. Local stresses effect on micro-machined silicon diaphragm on zinc oxide nanowires piezoelectric sensors. Modares Mechanical Engineering 2022; 23 (1) :25-31
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-59061-fa.html
کاوند حامد، کوهسرخی جواد، عسکری مقدم رضا. بررسی تاثیر تنش های موضعی بر روی دیافراگم سیلیکانی طرح دار روی حسگرهای پیزوالکتریک نانو سیم های اکسید روی. مهندسی مکانیک مدرس. ۱۴۰۱; ۲۳ (۱) :۲۵-۳۱

URL: http://mme.modares.ac.ir/article-۱۵-۵۹۰۶۱-fa.html

بررسی تاثیر تنش های موضعی بر روی دیافراگم سیلیکانی طرح دار روی حسگرهای پیزوالکتریک نانو سیم های اکسید روی
حامد کاوند۱ ، جواد کوهسرخی* ۲، رضا عسکری مقدم۳
۱- آزمایشگاه تحقیقاتی ساخت ادوات پیشرفته میکرو و نانو، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران
۲- آزمایشگاه تحقیقاتی ساخت ادوات پیشرفته میکرو و نانو، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران ، koohsorkhi@ut.ac.ir
۳- دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران
چکیده:   (۲۰۳۸ مشاهده)
خواص الکتریکی مواد پیزوالکتریک نانوساختاری توجه بسیاری از محققین را در دهه گذشته به خود جلب کرده است. این ویژگی­ها در میکرو حسگرهای پیزو الکتریک استفاده می­شود. نیروی محرکه مکانیکی معمولاً نتیجه تماس بین سطح پیزوالکتریک و یک جسم خارجی است. در این مقاله، تاثیر نیروی محرکه مکانیکی با استفاده از یک موج هوایی (آکوستیک) و یا خلاء بر روی دیافراگم سیلیکانی، مورد بررسی قرار گرفته شده است. تنش های موضعی ایجاد شده روی دیافراگم در اثر برخورد یک موج هوایی، تاثیر قابل توجهی روی ولتاژ پیک تا پیک حسگر پیزوالکتریک دارد که با اندازه گیری تغییرات این پارامتر می توان شدت موج هوایی را بدست آورد. برای بررسی این موضوع، دیافراگم بدون طرح و طرحدار که شامل میکروساختارهای سیلیکانی است مورد بررسی قرار گرفته شد و مشخص شد که ساخت یک حسگر پیزوالکتریک روی یک دیافراگم نازک و طرح دار می­تواند باعث افزایش ولتاژ پیک تا پیک تا حدود 3/1 برابر گردد. آشکارسازی این تنش­ها با استفاده از ماده پیزوالکتریک لایه نشانی شده روی دیافراگم نازک و منعطف، می­تواند به عنوان یک میکروفن پیزوالکتریک و یا یک فشار سنج عمل کند که وجود میکروساختارها روی دیافراگم باعث افزایش حساسیت آنها خواهد شد.
 
واژه‌های کلیدی: تنش مکانیکی، دیافراگم سیلیکانی، میکرو ساختارها، نانوساختارهای پیزوالکتریک، نانوسیم های اکسید روی، ادوات میکرو الکترومکانیکی
متن کامل [PDF 606 kb]   (۱۴۰۴ دریافت)    
نوع مقاله: پژوهشی اصیل | موضوع مقاله: سیستم های میکرو و نانو
دریافت: 1400/11/7 | پذیرش: 1401/5/23 | انتشار: 1401/10/10
فهرست منابع
1. C. Sun, J. Shi, D. J. Bayerl, and X. Wang, "PVDF microbelts for harvesting energy from respiration," Energy Environ. Sci., vol. 4, no. 11, pp. 4508-4512, 2011. [DOI:10.1039/c1ee02241e]
2. A. Ghasemi Kordlar, J. Koohsorkhi, E. TaiediNejad; "Barium titanate nanorods on micro-machined silicon substrate for performance enhancement of piezoelectric Nanogenerators (NGs)" Solid-State Electronics, vol.186,p108168, 2021. [DOI:10.1016/j.sse.2021.108168]
3. Z. L. Wang and W. Wu, "Nanotechnology-enabled energy harvesting for self-powered micro-/nanosystems," Angew. Chemie Int. Ed., vol. 51, no. 47, pp. 11700-11721, 2012. [DOI:10.1002/anie.201201656]
4. M. C. Akgun, Y. E. Kalay, and H. E. Unalan, "Hydrothermal zinc oxide nanowire growth using zinc acetate dihydrate salt," J. Mater. Res., vol. 27, no. 11, pp. 1445-1451, 2012. [DOI:10.1557/jmr.2012.92]
5. Q. Wang, Y. Qiu, D. Yang, B. Li, X. Zhang, Y. Tang, L. Hu, "Improvement in piezoelectric performance of a ZnO nanogenerator by modulating interface engineering of CuO-ZnO heterojunction", Appl. Phys. Lett. 113, 2018. [DOI:10.1063/1.5035309]
6. R. Parize, J. Daniel Garnier, E. Appert, O. C. Pluchery, and V. Consonni, "Effects of Polyethylenimine and Its Molecular Weight on the Chemical Bath Deposition of ZnO Nanowires", ACS Omega; 3(10): 12457-12464, 2018. [DOI:10.1021/acsomega.8b01641]
۷. آرمین حیدری، سارا درباری، "برداشت انرژی پیشرفته، استفاده از نانوژنراتور بر اساس اکسید روی nanosheet جاسازی شده در بلور فوتونی"، مهندسی برق، مدرس، دوره۱۳ شماره۳، ص: ۹-۱۳، ایران، ۱۳۹۲.
۸. بیتا سلیمی قادی ، مهدی گل سرخ تبار امیری، "پروتکل مسیریابی انرژی کارا برای شبکه های بی سیم انرژی برداشت بدن"نشریه: مهندسی پزشکی زیستی، شماره ۳، ایران، ۱۳۹۶.
9. M. C. Akgun, Y. E. Kalay, and H. E. Unalan, "Hydrothermal zinc oxide nanowire growth using zinc acetate dihydrate salt," J. Mater. Res., vol. 27, no. 11, pp. 1445-1451, 2012. [DOI:10.1557/jmr.2012.92]
۱۰. امیر قاسمی کردلر، جواد کوهسرخی، حامد کاوند، "رشد نانومیله های اکسید روی بر روی میکرو ساختارهای دوار و هم مرکز سیلیکانی برای ساخت نانوژنراتورها" کنفرانس ملی مهندسی شیمی و نانو فناوری، ایران، ۱۳۹۹.
11. M. R. Hasan, S. H. Baek, K. S. Seong, J. H. Kim, and I. K. Park, "Hierarchical ZnO Nanorods on Si Micropillar Arrays for Performance Enhancement of Piezoelectric Nanogenerators," ACS Appl. Mater. Interfaces, vol. 7, no. 10, pp. 5768-5774, 2015. [DOI:10.1021/am5085379]
ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA
ارسال پیام به نویسنده مسئول

بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.