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
1秒前
Xiaojiu完成签到 ,获得积分10
1秒前
4秒前
4秒前
薄荷奶绿完成签到 ,获得积分10
5秒前
zsj发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI2S的应助被Eina采纳,获得10
7秒前
7秒前
mahiru发布了新的文献求助10
8秒前
朵朵关注了科研通微信公众号
9秒前
wu完成签到,获得积分10
10秒前
香蕉觅云的应助被南城采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.4的应助被qwert采纳,获得10
10秒前
11秒前
拔凉拔凉的完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
12秒前
科研通AI6.2的应助被橙子采纳,获得10
12秒前
科研通AI6.4的应助被勤劳采纳,获得10
12秒前
13秒前
hygge发布了新的文献求助10
13秒前
科研通AI6.2的应助被迷子咪采纳,获得10
13秒前
14秒前
14秒前
15秒前
16秒前
wqx完成签到,获得积分10
16秒前
无极微光的应助被七听采纳,获得40
16秒前
wanci的应助被热情的未来采纳,获得10
19秒前
影子1127发布了新的文献求助30
20秒前
执着仙人掌完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
明亮沛蓝发布了新的文献求助20
21秒前
阿瓦达我觉得吧完成签到,获得积分10
22秒前
现代大神发布了新的文献求助10
23秒前
小王天天开心完成签到 ,获得积分10
24秒前
ren发布了新的文献求助10
27秒前
胖虎妈完成签到 ,获得积分10
27秒前
zhouyang发布了新的文献求助10
27秒前
小易关注了科研通微信公众号
28秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
A Will for the Machine: Computerization, Automation, and the Arts in South Africa 400
Decentring Leadership 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7809205
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9341483
关于积分的说明 20506890
捐赠科研通 7401710
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3329039
关于科研通互助平台的介绍 2475816
邀请新用户注册赠送积分活动 2347597