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Si/TiNi双层结构SMA电热驱动器的仿真和制造
  • ISSN号:1671-4776
  • 期刊名称:《微纳电子技术》
  • 时间:0
  • 分类:TH703[机械工程—仪器科学与技术;机械工程—精密仪器及机械]
  • 作者机构:[1]上海交通大学微纳科学技术研究院,微米/纳米加工技术国家重点实验室,薄膜与微细技术教育部重点实验室,上海200240
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50675139);国家高技术研究发展计划“863”资助项目(2007AA04Z338)
中文摘要:

使用射频磁控溅射法,在Si片上沉积了TiNi形状记忆合金薄膜,分别采用能谱色散光谱仪(EDS)和差示扫描热量分析(DSC)方法测试了薄膜的成分和相变特征温度,并通过给形状记忆合金(SMA)薄膜加热及冷却,观察薄膜的形变恢复情况,定性测试了SMA的形状记忆特性。在此基础上,设计并制造了一种SMA薄膜/Si膜复合膜悬臂梁结构的微驱动器。在室温下,SMA电热驱动器的悬臂梁是平直的;由于TiNi合金具有相变和形状记忆特性,当TiNi电极加上电压后,悬臂梁会产生弯曲。测试结果表明,在2.0V电压下,驱动器悬臂梁端部的驱动位移可达到70.5μm,功耗为20mW。

英文摘要:

TiNi-based shape memory alloy films were deposited on Si substrates by sputtering TiNi target. The composition of the film was tested by energy dispersive spectrograph (EDS). The results of differential scanning calorimetry (DSC) reveal the martensitic transformation and good shape memory effect upon heating and Cooling. A type of shape memory alloy (SMA) actuator with a cantilever structure based on the TiNi/Si bimorph actuation mechanism was designed, and then was fabricated by using Si micro-machining technology. The cantilever of the actuator was flat at room temperature and bent up by applying voltage in the TiNi electrodes due to phase transformation and shape memory effect. The test "results show that the displacement of the tip of the cantilever reaches 70.5μm and power consumption is only 20 mW under 2.0 V driving voltage.

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期刊信息
  • 《微纳电子技术》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国电子科技集团公司
  • 主办单位:中国电子科技集团公司第十三研究所
  • 主编:李和委
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  • 邮编:050002
  • 邮箱:wndz@vip.sina.com
  • 电话:0311-87091487
  • 国际标准刊号:ISSN:1671-4776
  • 国内统一刊号:ISSN:13-1314/TN
  • 邮发代号:18-60
  • 获奖情况:
  • 2002-2003和2003-2004年度,均获信息产业部电子科...,2005-2006年度获信息产业部电子科技期刊学术技术...,中国学术期刊执行(光盘版)检索与评价数据规范优...,2007-2008年度又荣获工业和信息化部电子科技期刊...
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:3327