1、采用PZT壓電陶瓷制備的壓電懸臂梁，是制備振動能量采集器的關鍵元件。本文詳細介紹了壓電懸臂梁的制備步驟，并著重探討了其中最為關鍵的PZT鐵電薄膜制備以及器件流片工藝。
　　本文通過Sol-Gel法，采用全國產(chǎn)試劑制備PZT鐵電薄膜。利用單因素變量法分別研究了濃度、pH值、溫度對前驅(qū)體溶膠的影響以及熱處理和退火工藝對薄膜形態(tài)的影響，并最終確定工藝方案。在Pt/Ti/SiO2/Si基片上制備出厚度為2μm的PZT鐵電薄膜。采用SEM對

2、薄膜的表面和截面形態(tài)進行了表征，發(fā)現(xiàn)薄膜晶粒飽滿、結構致密，與基底結合力好。通過XRD分析了基片和退火制度對薄膜晶體結構的影響，發(fā)現(xiàn)Pt/Ti基底有利于提高晶向一致性并促進鈣鈦礦結構的形成，退火溫度的升高和退火時間的增加有利于（111）晶向的生長。電學性能方面，利用TR66A鐵電測試儀測試了薄膜的電滯回線，發(fā)現(xiàn)（111）擇優(yōu)取向的晶體的鐵電性能較為理想。制備出樣品的剩余極化Pr為19.94μC/cm2，矯頑場Ec為11.60 kV/cm

3、。
　　利用濕法化學蝕刻、RIE干法蝕刻、UV-LIGA等流片工藝，將上述 PZT薄膜制備成壓電懸臂梁。通過設計梯形懸臂梁增加發(fā)電效率，并通過在懸臂梁尖端放置Ni質(zhì)量塊來降低諧振頻率，最終制備的壓電懸臂梁長×底寬×尖寬為2000μm×750μm×500μm，在頻率為155Hz/1g加速度激勵下，開路電極間輸出電壓峰峰值Vp-p達984 mV。此外，本文還制備了一個防水的懸臂梁能量采集器模型并進行了實際應用研究，證明其可以在液體環(huán)境