Design a optimalizace piezo-generátoru napětí s aktivní vrstvou oxidu zinku (ZnO)

Bc. Lukáš PASTOREK

Diplomová práce

Design and optimization of piezo-generator with zinc oxide (ZnO) active layer

Anotace:

Předkládaná diplomová práce je zaměřená na design, optimalizaci a proces výroby tenkovrstvého piezoelektrického mikrogenerátoru. Jako aktivní prvek mikrogenerátoru slouží tenká vrstva oxidu zinečnatého (ZnO) uložená mezi izolačními vrstvami a hliníkovými kontakty. V teoretické části je popsán piezoelektrický jev, materiály vykazujících piezoelektrické vlastnosti, základní informace týkající oxidu zinečnatého, přehled základních metod výroby tenkých vrstev a některé ze základních principů analýzy tenkých vrstev. V experimentální části je návrh mikrogenerátoru, postup a přehled depozic provedených při výrobě generátoru a popis depoziční aparatury. V poslední části je zhodnocení výsledků týkající se měření generovaného napětí, vnitřní struktury a zbytkového pnutí.

Abstract:

The present thesis is focused on design, optimization and process of production of the thin film piezoelectric microgenerator. As the active element is used Zinc Oxide (ZnO) layer, which is in between of two insulating layers of Al2O3 and aluminium contacts located. In the theoretical part is described piezoelectric phenomenon, the piezoelektric materials, the fundamental details of Zinc Oxide, the overview of the fundamental methods of fabrication of thin films and some of the analytical methods for thin films materials. In the experimental section are presented the design of the microgenerator, procedure and overview of depositions made by fabrication of the generator and description of the coating system. In the last part is the evaluation of results of generated voltage measurement, internal structure and residual stress.

Klíčová slova

Krystal, krystalická mřížka, šesterečná struktura, deformace, piezoelektrický jev, Energy Harvesting, nanotechnologie, mikrogenerátor, vibrace, depozice tenkých vrstev, magnetronové naprašování, analýza tenkých vrstev, zbytkové pnutí.

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 9. 5. 2014

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Lucie Prušáková, Ph.D.

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI

Fakulta elektrotechnická

Magisterský studijní program / obor:
Elektrotechnika a informatika / Technická ekologie