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利用拉伸铁电聚合物薄膜进行压电能量收集的发电方向依赖性
摘要： 压电振动能量收集器采用单轴拉伸的聚偏氟乙烯/三氟乙烯共聚物（P(VDF/TrFE)）薄膜制备，并研究了压电发电与分子取向之间的关系。通过偏振傅里叶变换红外光谱（FT-IR）测量评估了拉伸P(VDF/TrFE)薄膜中的分子取向。在拉伸薄膜中，P(VDF/TrFE)的主链沿拉伸方向排列。采用悬臂梁式能量收集器测量发现，拉伸P(VDF/TrFE)薄膜的压电特性和发电能力强烈依赖于其分子取向。悬臂梁纵向拉伸薄膜制成的能量收集器测得压电系数（e）为16.9 mC/m2，输出功率为222 nW，这些数值分别约为未拉伸元件的2.1倍和3.5倍。
关键词： 聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物(P(VDF/TrFE))、压电性、分子取向、能量收集、铁电聚合物
更新于2025-09-10 09:29:36
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通过同质双层PVDF-TrFE降低聚合物绝缘体表面粗糙度以提升有机铁电存储晶体管的电学性能
摘要： 我们提出一种通过降低铁电聚合物绝缘体表面粗糙度来提升有机非易失性存储晶体管电学性能的可行方法。采用聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物[P(VDF-TrFE)]同质双层结构来控制传统单层[P(VDF-TrFE)]聚合物绝缘体的高表面粗糙度。与原始单层P(VDF-TrFE)薄膜的18.8纳米相比，聚合物绝缘体的均方根粗糙度降至11.9纳米，实现了表面平滑化。该同质双层P(VDF-TrFE)薄膜晶体管展现出更高的存储开关比（约100）和迁移率（2.9×10?2 cm2V?1s?1），显著优于原始P(VDF-TrFE)的开关比16和迁移率2.1×10?2 cm2V?1s?1。导致高开关比的迁移率增强机制主要归因于铁电聚合物绝缘体表面粗糙度的降低。
关键词： 有机薄膜晶体管，铁电材料，同质双分子层，聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物
更新于2025-09-04 15:30:14
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[美国机械工程师学会2018年电子与光子微系统封装与集成国际技术会议及展览 - 美国加利福尼亚州旧金山（2018年8月27日星期一）] 美国机械工程师学会2018年电子与光子微系统封装与集成国际技术会议及展览 - 印刷电路板集成振动传感器用于电子系统状态监测的可行性
摘要： 在自动驾驶汽车等安全关键应用系统中，电子设备复杂度的不断提升要求采用新方法来确保电子组件的硬件可靠性。结合数据驱动与失效物理模型的预测与健康管理（PHM）技术，是避免现场意外故障的有效途径。但基于部分失效物理模型的PHM实施，需要测量电子器件任务寿命期间所受环境载荷的传感器数据。本研究探究了在印刷电路板（PCB）内层制造并使用集成传感器作为冲击与振动任务载荷指示器的可行性。我们设计了一块四层PCB，在层压工艺前将基于聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物（PVDF-TrFE）的压电传感器印刷在其中一层覆铜板上。标准生产回流焊工艺完成PCB制造及BGA/QFN封装元件组装后，测试表明焊接工艺未影响传感器材料功能——回流焊后传感器约30%保持有效，该良率还与传感器位置及可能存在的形状相关。优化传感器设计与布局有望将良率提升至50%以上。传感器对冲击测试的响应符合预期，但测试PCB出现分层现象需进一步研究。该分层似乎并非仅由嵌入式传感器导致，而是多重因素共同作用的结果。本研究表明在PCB层间嵌入压电传感器具有可行性。
关键词： 聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物、压电传感器、故障预测与健康管理（PHM）、状态监测、电子系统、印刷电路板集成振动传感器
更新于2025-09-04 15:30:14