Development of high-temperature and high-sensitivity diamond MEMS strain sensor

高温高灵敏度金刚石MEMS应变传感器的研制

• 批准号: 21760267
• 负责人: LIAO Meiyong
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21760267/
• 关键词: 物理センサー; マイクロマシン; ダイヤモンド; マイクロ・ナノマシン; 応力センサ; スイッチ; 金属-圧電体-絶縁体-半導体電界効果トランジスタ

In this Project, we proposed a novel device concept such as metal-piezoelectric-insulator-semiconductor field-effect transistor (MPIS)-FET for pressure sensors by using p-type diamond. During the period from 2009-2010, we developed various insulators such as Al_2O_3 and CaF_2 for the integration of Pb(Zr_<0.52>,Ti_<0.48>)O_3 (PZT) on diamond. We studied the effect of insulator on the crystallographic orientation, the remanent polarization of the PZT films. On the other hand, we developed the method for the fabrication of suspended structures of single crystal diamond. Finally, we evaluated the electric properties of the MPIS capacitor and the FET pressure sensor structures.

本课题以p型金刚石为材料，提出了金属-压电-绝缘体-半导体场效应晶体管(MPIS)-场效应晶体管（fet）的压力传感器器件概念。在2009-2010年期间，我们开发了多种用于在金刚石上集成Pb(Zr_<0.52>,Ti_<0.48>)O_3 （PZT）的绝缘体，如Al_2O_3和CaF_2。研究了绝缘体对PZT薄膜晶体取向、剩余极化的影响。另一方面，我们开发了单晶金刚石悬吊结构的制备方法。最后，我们评估了MPIS电容器和FET压力传感器结构的电性能。

项目成果

Improved ferroelectric properties of Pb(Zr_<0.52>, Ti_<0.48>) thin film on single crystal diamond using CaF_2 layer

CaF_2层改善单晶金刚石上Pb(Zr_<0.52>, Ti_<0.48>)薄膜的铁电性能

• 发表时间: 2010
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: M.Y.Liao;K.Nakajima;M.Imura;Y.Koide
• 通讯作者: Y.Koide

Piezoelectric Pb(Zr_0.52Ti_0.58)O_3 thin film on single crystal diamond : structural, electric, dielectric, and field effect transistor properties

单晶金刚石上的压电 Pb(Zr_0.52Ti_0.58)O_3 薄膜：结构、电学、介电和场效应晶体管特性

• 发表时间: 2010
• 期刊: J.Appl.Phys. 107
• 作者: M.Y.Liao;Y.Gotoh;T.Tsuji;K.Nakajima;M.Imura;Y.Koide
• 通讯作者: Y.Koide

単結晶ダイヤモンド上にPZT薄膜を形成する方法、PZT薄膜が形成された単結晶ダイヤモンド、及びPZT薄膜が形成された単結晶ダイヤモンドを使用したキャパシタ

在单晶金刚石上形成PZT薄膜的方法、形成有PZT薄膜的单晶金刚石以及使用形成有PZT薄膜的单晶金刚石的电容器

• 发表时间: 2009

マイクロマシン応力センサに向けた単結晶ダイヤモンド上のPZT薄膜成長

用于微机械应力传感器的单晶金刚石上的 PZT 薄膜生长

• 发表时间: 2010
• 作者: T.Hashimoto;A.S.Alaraimi;C.Han;M.Y.Liao
• 通讯作者: M.Y.Liao

Integration of piezoelectric Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 on single crystal diamond for MEMS pressure sensor

单晶金刚石上集成压电Pb(Zr0.52Ti0.48)O3用于MEMS压力传感器

• 发表时间: 2010
• 作者: Shunsuke Yamaki;Masahide Abe;Masayuki Kawamata;M.Y.Liao
• 通讯作者: M.Y.Liao