《柔性壓電薄膜的織構控制及其微結構與電性能關係研究》是依託復旦大學，由朱國棟擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：柔性壓電薄膜的織構控制及其微結構與電性能關係研究
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：朱國棟
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以PVDF和P(VDF-TrFE)為代表的壓電聚合物材料在感測器、換能器、存儲器等領域有著廣泛套用前景。為提高壓電聚合物薄膜壓電、鐵電性能，通常需採用拉伸、退火、極化等織構化處理工藝。隨著微電子工業的發展，要求製備膜厚小於1μm甚至納米量級的高性能壓電聚合物薄膜，以便與功能器件集成，滿足低工作電壓、低功耗的要求。目前，傳統的織構化處理工藝無法實現這一目標。根據NSAF聯合基金指南明確要求，本課題申請旨在開發新的柔性壓電聚合物薄膜織構化處理工藝，發展並完善兩種織構化方法: (1) 基於有序聚四氟乙烯模板的壓電聚合物外延生長法；以及(2) 沉積在柔性襯底上的壓電薄膜拉伸法。通過熱、力、電學等工藝參數調控壓電薄膜微結構及電性能，確定織構化薄膜複雜結構與電性能間關係，由此最佳化薄膜織構化處理工藝，獲得高性能壓電聚合物薄膜。
結題摘要
以PVDF和P(VDF-TrFE)為代表的壓電聚合物材料在感測器、換能器、存儲器等領域有著廣泛應 用前景。為提高壓電聚合物薄膜壓電、鐵電性能，通常需採用拉伸、退火、極化等織構化處理 工藝。隨著微電子工業的發展，要求製備膜厚小於1μm甚至納米量級的高性能壓電聚合物薄膜 ，以便與功能器件集成，滿足低工作電壓、低功耗的要求。目前，傳統的織構化處理工藝無法 實現這一目標。根據NSAF聯合基金指南明確要求，本課題申請旨在開發新的柔性壓電聚合物薄 膜織構化處理工藝，發展並完善兩種織構化方法:( 1) 基於有序聚四氟乙烯模板的壓電聚合物 外延生長法；以及(2) 沉積在柔性襯底上的壓電薄膜拉伸法。通過熱、力、電學等工藝參數調 控壓電薄膜微結構及電性能，確定織構化薄膜複雜結構與電性能間關係，由此最佳化薄膜織構化 處理工藝，獲得高性能壓電聚合物薄膜。課題研究嚴格按照預定研究目標進行。設計並開發了控溫、控壓及可控摩擦速度製備高度有序PTFE模板的工藝及設備；在該PTFE模板上實現了鐵電聚合物的外延生長，其中外延P(VDF-TrFE)薄膜展現明顯改善的鐵電、壓電性及熱學穩定性。基於PVA襯底，開發了襯底協同拉伸工藝，獲得了電活性的PVDF薄膜。系統探討了各工藝參數(溫度、壓強、拉伸比、電場等)對織構薄膜結構和電性能的影響。
