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
刚刚
刚刚
小猪发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
左丘绝山完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
爱德华发布了新的文献求助10
5秒前
周小鱼发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
origin发布了新的文献求助10
7秒前
梨子应助二柱子采纳,获得10
8秒前
勤恳的绿凝应助二柱子采纳,获得10
8秒前
感动水杯完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
11秒前
11秒前
周小鱼完成签到,获得积分10
11秒前
四野发布了新的文献求助10
11秒前
抹茶味的奶酥完成签到,获得积分10
12秒前
4421发布了新的文献求助10
12秒前
小兵发布了新的文献求助10
13秒前
科研通AI2S应助ssw采纳,获得10
14秒前
Marybaby发布了新的文献求助10
14秒前
oli完成签到 ,获得积分10
14秒前
科赋发布了新的文献求助30
15秒前
15秒前
充电宝应助爱德华采纳,获得10
15秒前
学习小峰发布了新的文献求助10
15秒前
Xieyusen发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
pandaccc完成签到,获得积分10
16秒前
饱满服饰发布了新的文献求助10
17秒前
NexusExplorer应助大晨采纳,获得10
18秒前
LHH应助ly采纳,获得10
18秒前
LHH应助ly采纳,获得10
18秒前
ghostR应助lxl采纳,获得10
18秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
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 7242373
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8866921
关于积分的说明 18704697
捐赠科研通 6915706
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3196217
关于科研通互助平台的介绍 2369363
邀请新用户注册赠送积分活动 2170824