压电-摩擦电复合式MEMS宽频能量采集器

摘要

一种压电-摩擦电复合式MEMS宽频能量采集器，该采集器包括压电能量采集器主结构、阻挡块及垫片；压电能量采集器主结构包括硅固定基座、硅基压电悬臂梁及质量块；硅固定基座包括硅层及其两侧的二氧化硅层；硅基压电悬臂梁包括硅悬臂梁支撑层及其上的压电厚膜层；硅悬臂梁支撑层包括硅层、二氧化硅层及支撑层电极层；压电厚膜层包括压电厚膜及其表面的压电厚膜电极层；质量块包括集成硅质量块及其表面的摩擦层；阻挡块包括摩擦层基座、电极层及摩擦层；垫片位于硅固定基座和阻挡块之间。本实用新型使换能元件在低频振动环境下获得较大的输出功率，以解决传统的MEMS压电能量采集器输出功率低、频带窄等问题。

主权项

一种压电‑摩擦电复合式MEMS宽频能量采集器，其特征在于，包括压电能量采集器主结构、阻挡块及垫片；所述压电能量采集器主结构包括：硅固定基座、第一硅基压电悬臂梁、第二硅基压电悬臂梁、第一质量块及第二质量块；所述硅固定基座包括：第一硅层及位于所述第一硅层两侧的二氧化硅层；所述第一硅基压电悬臂梁及第二硅基压电悬臂梁都包括：硅悬臂梁支撑层及附于所述硅悬臂梁支撑层上的压电厚膜层；所述硅悬臂梁支撑层包括第二硅层、所述第二硅层上、下表面的二氧化硅层及所述第二硅层上表面二氧化硅层上的支撑层电极层；所述压电厚膜层包括压电厚膜及所述压电厚膜表面的电极层；所述第一质量块及第二质量块结构相同，包括：集成硅质量块及附于其表面的摩擦层；所述阻挡块包括：摩擦层基座、电极层及摩擦层；所述垫片位于所述硅固定基座和阻挡块之间。