Piezoelectric Sensors Operating at Very High Temperatures and in Extreme Environments Made of Flexible Ultrawide‐Bandgap Single‐Crystalline AlN Thin Films

材料科学 压电 光电子学 结晶度 电压 薄膜 微晶 压力传感器 带隙 灵敏度(控制系统) 复合材料 纳米技术 电子工程 电气工程 工程类 物理 热力学 冶金
作者
Nam‐In Kim,Miad Yarali,Mina Moradnia,Muhammad Aqib,Che‐Hao Liao,Feras AlQatari,Mingtao Nong,Xiaohang Li,Jae‐Hyun Ryou
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (10) 被引量:52
标识
DOI:10.1002/adfm.202212538
摘要

Abstract Extreme environments are often faced in energy, transportation, aerospace, and defense applications and pose a technical challenge in sensing. Piezoelectric sensor based on single‐crystalline AlN transducers is developed to address this challenge. The pressure sensor shows high sensitivities of 0.4–0.5 mV per psi up to 900 °C and output voltages from 73.3 to 143.2 mV for input gas pressure range of 50 to 200 psi at 800 °C. The sensitivity and output voltage also exhibit the dependence on temperature due to two origins. A decrease in elastic modulus (Young's modulus) of the diaphragm slightly enhances the sensitivity and the generation of free carriers degrades the voltage output beyond 800 °C, which also matches with theoretical estimation. The performance characteristics of the sensor are also compared with polycrystalline AlN and single‐crystalline GaN thin films to investigate the importance of single crystallinity on the piezoelectric effect and bandgap energy‐related free carrier generation in piezoelectric devices for high‐temperature operation. The operation of the sensor at 900 °C is amongst the highest for pressure sensors and the inherent properties of AlN including chemical and thermal stability and radiation resistance indicate this approach offers a new solution for sensing in extreme environments.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
务实寄松发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
iNk应助澜生采纳,获得10
2秒前
demo应助Sooyaaa采纳,获得10
2秒前
明明发布了新的文献求助10
2秒前
ZJH发布了新的文献求助10
2秒前
于鹏完成签到,获得积分10
3秒前
爆米花应助老迟到的可兰采纳,获得10
3秒前
3秒前
科研通AI2S应助冷艳的不二采纳,获得10
4秒前
4秒前
cdercder应助ale采纳,获得10
6秒前
7秒前
夜夜完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
金毛完成签到,获得积分10
9秒前
行走的荷尔蒙应助seeker347采纳,获得30
9秒前
哇哈哈哈发布了新的文献求助10
9秒前
qing发布了新的文献求助10
10秒前
明明发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
科研通AI6.4应助xixi采纳,获得10
11秒前
吃瓜群众发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
无花果应助天涯飞虎采纳,获得10
12秒前
12秒前
吴所谓完成签到,获得积分10
13秒前
英俊的铭应助盛夏之末采纳,获得10
13秒前
澜生完成签到,获得积分10
13秒前
小巧的羊完成签到,获得积分10
13秒前
zys完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
波哥完成签到,获得积分10
15秒前
lalalucky1发布了新的文献求助10
16秒前
Fatarity发布了新的文献求助10
16秒前
领导范儿应助明明采纳,获得10
16秒前
CodeCraft应助哇哈哈哈采纳,获得10
16秒前
科研通AI6.4应助wwwjh采纳,获得10
17秒前
嘎嘣脆完成签到 ,获得积分10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Geist der Kunst und Kultur 1000
Social Psychology in the Real World 800
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7411988
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9015898
关于积分的说明 19204085
捐赠科研通 7043883
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3233538
关于科研通互助平台的介绍 2395773
邀请新用户注册赠送积分活动 2215582