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
佳音完成签到 ,获得积分10
刚刚
无人情深发布了新的文献求助10
刚刚
划水的鱼发布了新的文献求助10
1秒前
科研人完成签到,获得积分10
1秒前
打打应助zhang采纳,获得10
2秒前
2秒前
ttxxcdx发布了新的文献求助10
3秒前
molihuakai应助卖萌的秋田采纳,获得10
3秒前
hhb发布了新的文献求助10
4秒前
结实树叶完成签到,获得积分20
5秒前
华仔应助Sylvia77xr采纳,获得10
5秒前
文艺雁兰发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
yj发布了新的文献求助10
6秒前
HH完成签到 ,获得积分10
8秒前
从容的乐松完成签到,获得积分10
8秒前
xing_xing应助别管我是谁采纳,获得20
9秒前
9秒前
爱猫的纭完成签到,获得积分20
10秒前
yzy应助jinyu采纳,获得10
10秒前
xuan发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
小蘑菇应助毛哥采纳,获得10
10秒前
11秒前
12秒前
竹噶完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
是刘刘吗发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
14秒前
12345发布了新的文献求助20
14秒前
Shalala完成签到,获得积分10
15秒前
白枫完成签到,获得积分10
15秒前
东方羽之佳完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
顾矜应助hhb采纳,获得10
16秒前
16秒前
张欢馨应助hsx采纳,获得10
17秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
How to Use Machine Learning in Chemistry: An Introduction 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 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 7581876
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9160885
关于积分的说明 19601027
捐赠科研通 7164113
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3266010
关于科研通互助平台的介绍 2430947
邀请新用户注册赠送积分活动 2257208