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
Zzzz呀发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
璐璐发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
saara完成签到,获得积分20
2秒前
乐乐应助三年六班李子明采纳,获得10
3秒前
学术魔域发布了新的文献求助10
3秒前
燕儿发布了新的文献求助10
4秒前
酥酥发布了新的文献求助30
4秒前
5秒前
俊逸鱼完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
认真绿蝶完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
超帅的从菡完成签到,获得积分10
5秒前
尧尧发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
8秒前
HAOO发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
SciGPT应助Zzzz呀采纳,获得10
9秒前
10秒前
11秒前
夕禾发布了新的文献求助10
11秒前
隐形曼青应助赶路的Phd采纳,获得10
12秒前
rhsfdfb完成签到,获得积分10
12秒前
欣喜成仁发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
景行完成签到 ,获得积分10
13秒前
lili完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
辛勤冬天发布了新的文献求助30
14秒前
14秒前
14秒前
tudouni完成签到 ,获得积分10
16秒前
熊大对熊二说熊要有个熊样完成签到,获得积分10
16秒前
Lucas应助1313采纳,获得10
16秒前
加鲁鲁lu完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
The recovery-stress questionnaires : user manual 600
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 7256755
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8878673
关于积分的说明 18752930
捐赠科研通 6936844
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3200903
关于科研通互助平台的介绍 2375047
邀请新用户注册赠送积分活动 2176550