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
kabjsd完成签到,获得积分10
刚刚
maguodrgon发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
思源应助乐观金毛采纳,获得10
2秒前
xiaozhang完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
5km发布了新的文献求助10
4秒前
甜甜安露发布了新的文献求助10
4秒前
无花果应助星星子采纳,获得10
5秒前
Zero发布了新的文献求助20
5秒前
6秒前
壮观又亦发布了新的文献求助10
6秒前
852应助Bob采纳,获得50
6秒前
7秒前
风中的竺发布了新的文献求助10
7秒前
香蕉觅云应助maguodrgon采纳,获得10
7秒前
颀一一完成签到 ,获得积分10
9秒前
能干阿锦完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
医行关注了科研通微信公众号
11秒前
威武的代亦完成签到,获得积分20
13秒前
小小完成签到,获得积分10
14秒前
huhdcid发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
负责的善斓完成签到,获得积分10
17秒前
Chovy完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
风中的竺发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
chen完成签到 ,获得积分10
18秒前
TT完成签到,获得积分10
19秒前
爆米花应助kabjsd采纳,获得10
20秒前
Juvenilesy应助迷人雪卉采纳,获得10
21秒前
ikssu发布了新的文献求助10
23秒前
酷波er应助alan采纳,获得10
23秒前
风中的竺发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
顾矜应助啊啊啊啊啊啊啊采纳,获得10
25秒前
27秒前
隐形曼青应助小二采纳,获得10
28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
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Auslegungsgeschichte 500
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 7660263
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9230511
关于积分的说明 19847708
捐赠科研通 7228271
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3281594
关于科研通互助平台的介绍 2441304
邀请新用户注册赠送积分活动 2281987