臺灣博碩士論文加值系統

本文擬針對量測壓電係數d33，並參考了週期性壓力量測法，建立一量測平台，首先使用壓電致動器產生定量的週期性應力，並針對待測壓電薄膜施與應力，使壓電薄膜因受應力擠壓產生電荷，最後透過示波器觀察其電壓變化量。
研究中透過實驗測試了不同環境條件造成的影響，並設定不同的輸入電壓以及透過不同的振動頻率，來探討對於壓電薄膜給予定量的應力時，其輸出的電壓變化，並透過實驗結果修改量測平台的機構設計，建立可靠的壓電係數d33量測平台。

The study takes focus on the measurement method of piezoelectric coefficient, d33. The Periodic compressional force method has been taken as reference for establishing the instrument. Firstly, the piezoelectric actuator is used to produce a fixed quantity of periodical stress, for giving a stress against to the piezoelectric film. The electric charges should be generated because of the material’s extrusion. This phenomenon will be investigated through the oscilloscope.
The influences caused from various environments have been studied. The various input voltages as well as the vibration frequencies are set as control factor. The responses of the piezoelectric film are expected to be monitored under the condition with quantitative stress. Finally, a reliable platform of piezoelectric coefficient d33 measurement will be established by suitable mechanical modification design.

中文摘要 i
ABSTRACT ii
致謝 iv
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
一、緒論 1
前言 1
研究動機 2
文章架構 2
二、理論分析 3
2.1 壓電簡史 3
2.2 壓電理論 3
2.2.1 電偶極與極化 5
2.2.2 壓電常數 7
2.3 壓電材料 8
2.4 鉭酸鋰(LiTaO3)結構與特性 9
2.5 濺鍍原理 10
2.5.1 輝光放電 10
2.5.2 磁控濺鍍 12
2.5.3 射頻濺鍍 13
2.5.4 反應性磁控濺鍍 13
2.6 薄膜沉積 14
2.6.1 薄膜表面及截面結構 16
2.7 量測壓電元件特性之方法 18
三、實驗介紹與討論 23
3.1 陶瓷壓電片 26
3.2 陶瓷壓電片測試 28
3.3 LiTaO3單晶基板測試 30
四、實驗結果與討論 33
4.1 實驗系統平台的結構介紹 33
4.1.1 壓電特性測量模組 35
4.2 不同的荷重對壓電薄膜的影響 36
4.3 量測結果與討論 37
五、結論 39
參考文獻 40

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