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
完美世界应助peace采纳,获得10
刚刚
saflgf发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
小马甲应助zzb采纳,获得10
刚刚
1秒前
1秒前
zhangguo发布了新的文献求助10
1秒前
亮星发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
xky3371发布了新的文献求助10
1秒前
MADAO发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
酆不二发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
锅实验完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
ZJY34359完成签到,获得积分20
5秒前
shckk发布了新的文献求助10
5秒前
orixero应助zcc采纳,获得10
5秒前
完美世界应助追随者采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.1应助失心落情采纳,获得10
6秒前
6秒前
开朗的大树完成签到,获得积分10
7秒前
无极微光应助woshiwuziq采纳,获得20
7秒前
7秒前
科研通AI6.1应助ofafafa采纳,获得10
8秒前
俊逸的凝珍完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI2S应助大气的画板采纳,获得10
9秒前
fuwei完成签到,获得积分10
9秒前
英姑应助saflgf采纳,获得10
10秒前
10秒前
今我来思发布了新的文献求助10
10秒前
帅气紫易完成签到,获得积分10
10秒前
zzb发布了新的文献求助10
11秒前
所所应助WJ采纳,获得10
11秒前
Wesley完成签到,获得积分10
11秒前
啦啦啦啦呼完成签到,获得积分10
11秒前
嘉嘉完成签到 ,获得积分10
11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
Relation between chemical structure and local anesthetic action: tertiary alkylamine derivatives of diphenylhydantoin 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Iron‐Sulfur Clusters: Biogenesis and Biochemistry 400
Healable Polymer Systems: Fundamentals, Synthesis and Applications 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6070107
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7901957
关于积分的说明 16335846
捐赠科研通 5211014
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2787139
邀请新用户注册赠送积分活动 1769943
关于科研通互助平台的介绍 1648020