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718-压电MEMS技术原理与应用.docx
资料介绍
压电MEMS技术原理与应用
引言
压电MEMS是利用压电材料的压电效应制造的MEMS器件，在超声换能器、射频MEMS、微镜、微型扬声器和能量采集器中具有广泛应用。压电MEMS在复杂应用中的普及率持续提升，铝氮化物（AlN）通过钪掺杂可显著提升压电系数，锆钛酸铅（PZT）在微扬声器等致动器领域占据主导地位。本文系统介绍压电MEMS的技术原理及典型应用。
工作原理
压电效应
压电材料在外力作用下产生电荷（正压电效应），或在电场作用下产生应变（逆压电效应）。压电MEMS利用这一特性实现传感和驱动功能。
压电材料
PZT
锆钛酸铅（PZT）压电系数高，驱动力大，在微扬声器、喷墨打印头和能量采集器中应用广泛。但含铅，面临环保限制。
AlN
铝氮化物（AlN）无铅环保，与CMOS工艺兼容性好，通过钪掺杂可显著提升压电系数，在FBAR滤波器和超声换能器中应用广泛。
ZnO
氧化锌（ZnO）在气体传感器和声表面波器件中应用。
典型应用
微型扬声器
压电MEMS微型扬声器在TWS耳机和助听器中替代传统动圈扬声器，体积更小、功耗更低。
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