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MEMS 공정을 이용한 마이크로 PZT 외팔보 에너지 수확소자의 제작 및 특성
Fabrication and Characteristics of Micro PZT Cantilever Energy Harvester Using MEMS Technologies
- 김문근;
- 권광호;
- 황범석;
- 정재화;
- 민남기
초록
본 연구에서는 Pb(Zr,Ti)O₃ (PZT) 박막을 사용한 외팔보에너지 수확소자를 설계 및 제작하였다. 압전 외팔보를 이용한 에너지 수확소자에서 낮은 공진 주파수 특성을 갖기 위해 Si proof mass를 사용하도록 설계 하였다. 또한 Pt/PZT/Pt/SiO2/Si 층으로 설계하여 외팔보 소자를 제작 하였으며, 모달 해석을 사용하여 공진주파수 특성을 시뮬레이션 하였다. 제작된 외팔보의 크기는 약 4,930 μm × 450 μm × 12 μm 이고, Si proof mass의 크기는 약 1,410 μm × 450 μm × 450 μm 이다. 제작된 압전 외팔보소자는 가속도 1g (9.8 m/s2) 에서 측정 하였으며, 공진 주파수 특성은 84.5 Hz를 나타냈다. 수확된 전압은 88 mV 전력은 0.166 μW를 수확 하였다.
키워드
Energy harvesting; PZT; Cantilever; Resonant frequency
- 제목
- MEMS 공정을 이용한 마이크로 PZT 외팔보 에너지 수확소자의 제작 및 특성
- 제목 (타언어)
- Fabrication and Characteristics of Micro PZT Cantilever Energy Harvester Using MEMS Technologies
- 저자
- 김문근; 권광호; 황범석; 정재화; 민남기
- 발행일
- 2011
- 저널명
- 전기전자재료학회논문지
- 권
- 24
- 호
- 6
- 페이지
- 515 ~ 518