Publication

Hybrid ultrasonic elastic force motors micromachined in silicon

Nava Setter, Georges-André Racine
1995
Article

Résumé

A micromotor for low power applications is being developed using silicon micromachining technologies and organometallic PZT films sol-gel deposition. The construction of a hybrid ultrasonic motor suitable for batch fabrication is proposed. A fabrication process for the stator resonator compatible with both bulk micromachining and 0.3 mu m PZT films deposition on a SiNx/Ta/Pt substrate has been tested. Comparison of PZT actuated and previously fabricated ZnO actuated diaphragms are performed using laser interferometry, PZT samples show promising results for applications where a low voltage operation is a key benefit. Poled PZT films are obtained after process completion and influence of DC biases on the resonance frequencies are observed.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/record/88837?ln=fr

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PZT

Les PZT, ou titano-zirconates de plomb, sont des composés chimiques de formule , où . Il s'agit de céramiques de structure pérovskite présentant plusieurs propriétés intéressantes : ferroélectricité, c'est-à-dire qu'elles ont une polarisation électrique spontanée, qui peut être inversée par l'application d'un champ électrique ; piézoélectricité, c'est-à-dire qu'elles peuvent changer de forme si on leur applique un champ électrique, ou qu'elles peuvent générer une tension électrique entre deux faces lorsqu'on leur applique une déformation — propriété particulièrement utile pour les capteurs, les transducteurs, les actionneurs au sens large ; pyroélectricité, c'est-à-dire qu'elles peuvent générer une tension électrique lorsqu'on modifie leur température, d'où des applications dans les sondes de température.

Piézoélectricité

La piézoélectricité (du grec πιέζειν, piézein, presser, appuyer) est la propriété que possèdent certains matériaux de se polariser électriquement sous l’action d’une contrainte mécanique et réciproquement de se déformer lorsqu’on leur applique un champ électrique. Les deux effets sont indissociables. Le premier est appelé effet piézoélectrique direct ; le second effet piézoélectrique inverse. Cette propriété trouve un très grand nombre d’applications dans l’industrie et la vie quotidienne.

Fabrication des dispositifs à semi-conducteurs

thumb|upright=1.5|Évolution de la finesse de gravure des processeurs entre 1970 et 2017 La fabrication des dispositifs à semi-conducteur englobe les différentes opérations permettant l'élaboration de composants électroniques basés sur des matériaux semi-conducteurs. Entrent dans cette catégorie de composants à semi-conducteur, les composants discrets qui n'ont qu'une seule fonction comme les diodes et les transistors, et les circuits intégrés plus complexes, intégrant plusieurs composants, jusqu'à des milliards, dans le même boîtier.

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Dielectric Actuation Techniques at the Nanoscale: Piezoelectricity and Flexoelectricity

Internal electric fields and electrode effects in ferroelectric thin films for piezoelectric energy harvesting

Characterization and Fatigue of the Converse Piezoelectric Effect in PZT Films for MEMS Applications

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