科学家用新方法研制薄膜压电微机电系统

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从烧烤烤架中的火花点火器到医学超声成像所需的传感器，压电材料有着广泛应用。微米或者更小尺度的薄膜压电材料，为需要开展更小维度或者较低电压操作的新应用提供了可能性。

来自美国宾夕法尼亚州立大学的研究人员展示了一项新技术，即通过将锆钛酸铅（PZT）压电薄膜样本同灵活的聚合物基质相结合，研制了压电微机电系统（MEMS）。近日，博士生Tianning Liu和合作者在美国物理联合会所属《应用物理杂志》上报告了这一成果。

“关于压电薄膜的研究有着悠久的历史，但基于硬式基质的薄膜存在着来自基质的局限性。”论文作者之一、宾夕法尼亚大学教授Thomas N. Jackson介绍说，最新研究为研制减少对基质依赖性的薄膜压电材料打开了新领域。

研究人员在拥有氧化锌释放层的硅衬底上生长出多晶PZT薄膜。他们还在衬底上添加了一薄层聚酰亚胺，并在随后利用醋酸腐蚀掉氧化锌，从而将拥有聚亚胺层的1微米厚PZT薄膜从硅衬底中释放出来。和在硬式基质上生长出来的薄膜相比，聚酰亚胺上的PZT薄膜拥有增强的材料属性，但同时保持着灵活性。即便如此，Liu表示，在薄膜MEMS装置竞争过块体压电系统之前，仍有很多工作要做。