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用于机械传感应用的混合一维弹性法布里-珀罗微腔的制备、建模与评估
摘要： 采用射频溅射技术在二氧化硅基底上沉积了由七对二氧化硅与二氧化钛交替层构成的单层多膜介质薄膜，其各膜层厚度经设计可反射650纳米附近的可见光辐射。实验将聚二甲基硅氧烷制成的弹性微腔层夹置于两个布拉格反射镜之间，并开发了弹性微腔制备工艺以调控厚度、确保表面平整度及提升样品重现性。通过模拟与实测分别获得了单布拉格反射镜和微腔的光学透射率数据，测量结果与传输矩阵法计算值呈现良好相关性。为评估该微腔作为力传感器的适用性，进一步开展了透射率随外力变化的测量实验，发现弹性微腔因受力导致的厚度变化会引起与作用力成正比的腔共振峰位移。
关键词： 光学特性与建模、二氧化硅与二氧化钛、一维弹性光子晶体、机械传感器、射频溅射、聚二甲基硅氧烷
更新于2025-09-23 15:22:29
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[IEEE 2019年第20届国际固态传感器、执行器与微系统会议暨第33届欧洲传感器会议（TRANSDUCERS & EUROSENSORS XXXIII） - 德国柏林（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年第20届国际固态传感器、执行器与微系统会议暨第33届欧洲传感器会议（TRANSDUCERS & EUROSENSORS XXXIII） - 3D打印机械换能器的原位激光加工技术
摘要： 随着原位激光加工技术的发展，我们提供了解决方案，既能对熔融沉积成型（FDM）打印的塑料进行平面化处理，又能实现直写成型（DIW）打印墨水的烧结。激光烧结技术能够利用FDM打印的热塑性塑料和DIW打印的导电墨水制造三维功能性及结构层。由于采用原位烧结工艺，由DIW打印银墨水制成的导电层可嵌入热敏性FDM打印热塑性塑料中。通过这种方式，可以制造这些材料的垂直堆叠结构，从而实现电容式和电阻式机械传感器。
关键词： 激光加工、数字制造、机械传感器、3D打印、换能器
更新于2025-09-19 17:13:59
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对矩阵排列的独立接触式垂直压电纳米线机械传感能力的演示
摘要： 本文报道了垂直压电纳米线阵列的制备技术，这些纳米线在基底处实现独立接触，并证明无需外加偏压即可利用压电电子学效应从阵列中单个纳米线获取应变电响应。该技术可用于制造自供电机械应变分布传感器，其中每个独立接触的纳米线相当于一个应变传感像素，可实现微米级横向分辨率。研究采用水热法在预先图案化的两电极间选择性生长垂直氧化锌纳米线。为验证效果，通过向纳米线阵列施加可控速率的横向气流（反复开关气流并同步测量电响应）产生纳米线偏转，测试了不同流速、气流方向及纳米线相对于出气口位置的实验构型，分别使用压缩氮气和空气进行实验。结果表明该几何结构下的压电与压电电子学响应完全符合预期，且氮气流中的电响应与流速呈线性关系，其正负号可指示气流方向。这些发现证实了该新技术在高分辨率分布测绘中的广阔前景，潜在应用于气体/液体流速传感、指纹检测或人机交互等领域。
关键词： 机械传感器、压电电子学、微细加工、应变图谱、氧化锌纳米线
更新于2025-09-10 09:29:36
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压电驻极体栅控二硫化钼场效应晶体管中的静态与动态压电势调控
摘要： 压电电子学效应将机械刺激与各类半导体器件相关联，在低功耗电子设备、灵敏传感器及交互控制系统中具有应用前景。但压电调制持续依赖外部应变的需求可能限制其在某些场景的应用（如刚性衬底器件或多器件复杂协同压电调制）。本研究提出一种高效方法，通过静/动态方式实现二硫化钼场效应晶体管光学与电学特性的压电调控，拓展了压电电子学的应用范畴。利用压电驻极体与二硫化钼场效应晶体管的电容耦合，残余压电势能可有效调控二硫化钼的费米能级，为后续复杂器件的初始电学特性编程提供基础。外应变能诱导增强型压电势进一步影响二硫化钼沟道的能带弯曲，从而制备出高性能应变传感器（大应变系数~4800、快速响应时间~0.15秒及优异耐久性>1000秒）。所提出的静/动态压电势调控二硫化钼场效应晶体管方案易于扩展至其他材料基器件，在可调传感系统、主动柔性电子及人机界面领域具有重要应用价值。
关键词： 压电驻极体、光学与电学特性、机械传感器、二硫化钼场效应晶体管、压电势调控
更新于2025-09-04 15:30:14