게시 및 게시 날짜 : 2008/11/21

높은 압전적 특성을 나타내는 합성 바카라 사이트 쿠폰물 압전 박막으로 만들어졌습니다

-고온 환경에서 진동 및 압력 센서에 적용하려면

포인트

  • 높은 압전 특성은 알루미늄 바카라 사이트 쿠폰물에서 스칸듐의 고체 용액에 의해 달성됩니다
  • 결정 구조는 500 ° C로 가열 되더라도 변하지 않으므로 고온의 압전 재료가 될 것으로 예상
  • 자동차, 항공기, 발전기, 화학 플랜트 등의 제어 및 안전 관리 센서에 적용하려면

요약

바카라 커뮤니티 [Yoshikawa Hiroyuki 회장] (이하 "AIST")생산 및 측정 기술 연구 센터[연구 센터 디렉터 IGARASHI KAZUO] 프로세스 측정 팀 AKIYAMA MORITO, 연구팀 인 Kambara Toshihiro, AIST의 특수 연구 연구원 인 Kambare Toshihiro는 공동으로 Denso Co, Ltd의 기본 연구소 (Kato Nobuaki)와 공동 연구를 수행했습니다 높은 수준의 내열성piezoelectric모든 새로운바카라 사이트 쿠폰물 완료박막을 성공적으로 제작했습니다

일반적으로, 재료의 압전 특성은 더 높은 내열성을 갖는다 (Curie Point더 높아짐) (그림 1) 따라서, 높은 내열성과 높은 압전 특성을 갖는 압전 체를 제조하기가 어려운 것으로 간주되었다 따라서, 우리는 복합 바카라 사이트 쿠폰물 압전 물질을 검색했는데, 이는 전형적인 복합 산화물 압전 물질이 아니라 압전 물질로 거의 연구되지 않은 복합 질산염 물질을 검색했으며, 스칸디움 (SC) (ALN)보다 고체적으로 용해되는 복합 바카라 사이트 쿠폰물 박막 (ALN)이 Piezoelectric (5 번)이되는 복합 바카라 사이트 쿠폰물 박막은 aLn이 PiezoELE 전기 (5 번)가있는 복합 바카라 사이트 쿠폰물 박막을 검색했다 압전 (압전 상수d33: 25pc/n) 바카라 사이트 쿠폰물에 대해 가장 높은 값을 나타내는 것으로 밝혀졌습니다 또한,이 복합 바카라 사이트 쿠폰물의 결정 구조는 500 ℃로 가열 될 때에도 변하지 않으므로 고온의 압전 재료로서 예상 될 수있다 또한,이 복합 바카라 사이트 쿠폰물 박막은 환경 친화적이며 기존의 반도체 제조 공정을 활용할 수 있으며 질량 생산에도 우수하여 센서의 새로운 박막으로 유리합니다

이 연구의 결과 중 일부는 곧 독일에서 구할 수 있습니다고급 재료잡지 (Wiley-VCH Journals)에 게시

사용 제한 온도와 압전 상수 사이의 관계 다이어그램
그림 1 : 사용 한도 온도와 압전 상수의 관계
AN : ALN BT : 바티오3비트 : BI4ti3O12GP : Gapo4KN : KNBO3LF4 : (k0.44NA0.52li0.04) (NB0.86TA0.10SB0.04)3LGS : LA3ga5SIO14LN : Linbo3PN : PBNB206PT : PBTIO3PZNT : 092PB (Zn1/3nd2/3) O3-008pbtio3PZT : PB (Zr0.52ti0.48) O3So : Sio2.
aln and gapo4의 사용 온도 가전성을 나타내는 최고 온도 (예측 값)이며 다른 재료는 퀴리 포인트입니다

개발의 사회적 배경

이산화탄소 (CO2) 및 산화 질소 (NOx)의 배출량 증가와 같은 환경 문제가 전 세계적으로 더욱 심각 해지고 있습니다 또한, 유가가 높은 경제 문제가 전 세계적으로 발생했으며 자동차, 항공기, 가스 터빈 엔진 및 기타 가스 터빈 엔진의 연소 기술을 더욱 향상시키기 위해, 탁월한 내열 압력 센서의 개발은 연소 기술의 양을 더욱 향상시키기 위해 고도로 요구됩니다 또한, 화력 발전소 및 화학 플랜트와 같은 노화 시설의 안전을 보장하기 위해서는 우수한 내열 및 내구성을 갖춘 진동 센서가 필요합니다 그러나, 우수한 내열성 및 높은 압전적 특성을 갖는 압전 재료는 개발되지 않았기 때문에, 충분한 성능을 나타내는 연소 압력 센서 또는 고온 진동 센서가 개발되지 않았다

일반적으로, 재료의 압전성은 내열성을 증가시킬 때 감소하는 경향이있다 (더 높은 퀴리 포인트) (그림 1 참조) 따라서, 높은 내열성과 높은 압전 특성을 갖는 압전 체를 제조하기가 어려운 것으로 간주되었다 그러나 고온에 대한 압전 센서의 필요성이 전 세계적으로 급격히 증가함에 따라, 내열성과 압전 특성을 결합한 압전체의 발달에 대한 강한 수요가있다

연구 이력

이전에, 압전체는 주로 복합 산화물에 대해 연구되었지만 납과 같은 유해한 원소를 포함하지 않는 산화물은 고온에서 충분한 성능을 달성 할 수 없었습니다 AIST의 프로세스 측정 팀과 Denso Group은 바카라 사이트 쿠폰물에 대한 연구를 수행했으며, 이는 압전 재료 분야에서 많이 연구되지 않았습니다 바카라 사이트 쿠폰물 연구는 복합 바카라 사이트 쿠폰물, 주로 바카라 사이트 쿠폰 바카라 사이트 쿠폰물 (GAN)과 관련하여 LED 및 반도체 레이저 분야에서 적극적으로 수행되었지만, 현재 몇 가지 바카라 사이트 쿠폰물만이 압전 특성을 나타내는 것으로보고되었으며, 합성물의 성질 특성에 대한 연구에 대한 연구의 몇 가지 예제만이 연구되어왔다

연구 컨텐츠

내열성이 높은 압전체 몸체를 찾기 위해, 우리는 일반적으로 알려진 프리조 전기체가 아니라 현재까지 압전 몸체로 거의 연구되지 않은 복합 바카라 사이트 쿠폰물을 검색했습니다 압전 특성이 낮지 만, 높은 내열성을 나타내는 다양한 원소가 바카라 사이트 쿠폰 알루미늄 (ALN)에 용해되는 박막은 압전 특성을 개선하기 위해 준비되었다 합성 바카라 사이트 쿠폰물은듀얼 동시 반응성 스퍼터링 방법, 알루미늄 및 치환 요소를 동시에 스퍼터링하고 질소와 반응 하였다

제조 된 박막의 압전 특성의 평가 및 분석 결과,도 2에 도시 된 바와 같이, 압전 특성은 Scandium (SC)의 고체 용액 양을 증가시킴으로써 변화하고, SC의 고체 용액량이 43%인 경우, 알루미늄 NITTRIDE (ALN)보다 5 배 더 높다33: 25pc/n) 현재 바카라 사이트 쿠폰물에서 가장 높은 값으로 밝혀졌습니다 압전 몸체는 일반적으로 큐리 포인트 근처까지의 압전 특성을 유지하고, 큐리 포인트에서 결정 구조가 빠르게 변하고 압전 특성을 잃어버린 것으로 알려져있다 현재의 복합 바카라 사이트 쿠폰물 박막은 결정 구조를 변화시키지 않으며 500 ° C로 가열 된 경우에도 압전 특성을 변화시키지 않으므로 고온의 압전 재료가 될 수 있습니다

바카라 사이트 쿠폰물의 복합 구조의 결정 구조를 검사 한 결과,도 3에 도시 된 바와 같이, SC 농도가 증가하고, 결정의 A 축이 더 길어지고, 반대로 C- 축이 더 짧아지는 것으로 밝혀졌다 다른 계수 측정에서,이 복합 바카라 사이트 쿠폰물의 압전 특성은 다음 두 가지 요인에 의해 주로 개선 된 것으로 여겨진다 하나는 알루미늄이다Electronetic의 낮은 SC를 대체하기 때문입니다 전자의 바이어스를 증가시킵니다 또 다른 이유는 SC 치환의 양이 증가함에 따라 바카라 사이트 쿠폰물의 탄성 계수가 감소하여 변형하기가 더 쉬워지기 때문입니다

이 복합 바카라 사이트 쿠폰물 박막은 압전 및 내열성에서 우수 할뿐만 아니라 리드와 같은 유해한 요소를 포함하지 않으며, 환경 친화적 인 피에조 전기 물질을 만들지 않으며, 박막으로 제작 될 수 있으며, 기존의 반도체 제조 공정을 사용하여 대량 생산에 우수하여 새로운 감지 및 액션으로 유리합니다

앞으로 자동차, 항공기, 발전기, 화학 플랜트 등의 제어 및 안전 관리를 위해 센서에 적용될 것으로 예상됩니다

스칸디움 농도의 의존성 의존성 의존성의 의존성의 의존성의 의존성 바카라 사이트 쿠폰물 박막의 의존성의 그림
그림 2 : 스칸듐 농도에 따라 스칸듐 알루미늄 바카라 사이트 쿠폰물 박막의 압전 특성
  스칸디움 알루미늄 바카라 사이트 쿠폰물 박막의 격자 상수 의존성의 의존성
그림 3 : 스칸디움 알루미늄 바카라 사이트 쿠폰물 박막의 격자 상수의 스칸듐 농도 의존성

미래 계획

우리는 제조 된 복합 바카라 사이트 쿠폰물 압전 박막의 높은 압전 특성을 나타내는 메커니즘을 명확히하고, 사용 온도 등을 식별 할 것입니다 더 나아가서 바카라 사이트 쿠폰성 환경에서 사용될 수 있기 때문에, 저항력이 높을 수 있기 때문에, 저항력이 높아질 수 있습니다 AIM은 고온 및 고압과 같은 가혹한 환경에서 측정 기술에 기여할 수있는 진동 및 압력 센서를 개발하는 것입니다



터미널 설명

◆ Piezoelectric
압력이 재료에 적용될 때 편광 (표면 전하)이 압력에 비례하는 것으로 보인다는 특성을 나타냅니다[참조로 돌아 가기]
◆ 바카라 사이트 쿠폰물 완료
2 가지 이상의 금속 이온을 포함하는 바카라 사이트 쿠폰물이며, 고체 용액입니다[참조로 돌아 가기]
◆ Curie Points
강자성 물질이 상자성 물질로 변하는 전이 온도 또는 강유전성 물질이 정상적인 유도체로 변하는 온도 압전체에서, 결정 구조의 변화로 인해 압전 특성이 손실되는 온도[참조로 돌아 가기]
◆ 압전 상수
압전 상수는 압전 전기의 크기를 나타내는 상수이며, d 상수 및 G 상수 등을 포함합니다 특히 d 상수는 압전 상수라고하며, 적용된 힘에 대한 충전 밀도의 변화를 나타냅니다[참조로 돌아 가기]
◆ 듀얼 동시 반응성 스퍼터링 방법
스퍼터링은 챔버에 설치된 기판과 표적 (증발 할 물질) 사이에 고전압이 적용되는 방법입니다 (챔버의 가스를 이온화하고, 대상과 충돌하여 물질을 대상으로 퇴적하여 재료를 변위시킨다 이중-단순한 반응성 스퍼터링 방법은 두 물질이 동시에 반발하고 대기에서 가스와 반응하여 원하는 물질을 생성하는 방법이다[참조로 돌아 가기]
◆ Electronetic
다른 원자가 함께 결합되면 전자를 유치하는 강도는 원자에 따라 다르며 이러한 전자를 끌어들이는 상대 강도의 척도입니다[참조로 돌아 가기]


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