基于駐極體的振動式靜電微型發(fā)電機研究.pdf

1、微電源是MEMS技術最重要的研究方向之一，是近年來世界各國研究的熱點。本論文針對某些分布式系統(tǒng)、無線通信、交通、航空航天、戰(zhàn)地偵查、靈巧炸彈等對微能源的迫切需求，在國家"863"MEMS重大專項的支持下，研究一種在理論上可以無限期使用的將外界環(huán)境振動能轉換為電能的振動式靜電微型發(fā)電機，具有重要的理論意義和迫切的應用需求。
　　論文分析了MEMS微型發(fā)電機的發(fā)展現(xiàn)狀，研究分析了基于電磁、靜電和壓電等原理的振動式微型發(fā)電機的結構、工作

2、原理、性能和關鍵加工技術特點。依據(jù)靜電感應原理和薄膜駐極體儲存電荷的性能，提出了基于駐極體的振動式靜電微型發(fā)電機的研究方案；研究了基于駐極體的振動式靜電微型發(fā)電機和薄膜駐極體的相關理論與加工方法，研制出了基于SiO2/Si3N4駐極體和有機薄膜駐極體的MEMS振動式微型發(fā)電機系統(tǒng)的實驗樣品。主要研究工作是：
　　1、深入分析了與MEMS振動式靜電微型發(fā)電機理論模型相關的基礎知識。對基于平面差分電容和可變電容的兩種振動式靜電微型發(fā)電

3、機的總體結構和工作原理進行分析，建立理論模型，進行相應的模擬仿真。
　　2、研究微型化駐極體的制備工藝，根據(jù)駐極體材料的充電原理和熱處理等對駐極體的影響，對駐極體材料進行大量實驗研究，分析其表面電位大小和穩(wěn)定性，獲得了優(yōu)化的充電條件。
　　3、研究了振動式靜電微型發(fā)電機關鍵加工技術，包括基于SiO2/Si3N4雙層無機駐極體的微型發(fā)電機制備工藝技術和封裝技術等。
　　4、研制出基于SiO2/Si3N4駐極體和有機薄膜駐