Is ábhair fheidhmiúla iad ábhair piezoelectric a réadaíonn an tiontú idir fuinneamh meicniúil agus fuinneamh leictreach(2).

Modh chun scannán piezoelectric a ullmhú

Is iad na modhanna ullmhúcháin scannáin tanaí piezoelectric modhanna sciath bhfolús traidisiúnta go príomha, lena n-áirítear sciath galú bhfolús, sciath sputtering, tá sciath taisce ceimiceach gaile a ullmhú i dtiús 0 ~ 18μm, modh nua sol-glóthach, modh hidrothermal, modh sil-leagan leictreafóiréis ullmhaithe ábhar scannán tiubh piezoelectric 10-100μm.

Tagraíonn scannán piezoelectric tiubh de ghnáth do scannán piezoelectric  trasducer leathsféar piezoelectric  le tiús 10 go 100 μm. I gcomparáid leis an scannán tanaí, tá tionchar níos lú ag an gcomhéadan agus an dromchla ar a n-airíonna piezoelectric agus ferroelectric; mar gheall ar a thiús réasúnta mór, den chineál seo Is féidir leis an ábhar fórsa tiomána mór a ghiniúint freisin, agus tá minicíocht oibriúcháin níos leithne aige; i gcomparáid leis an mórchóir ábhar, tá a voltas oibriúcháin íseal, tá an minicíocht úsáide ard, agus tá sé ag luí leis na próisis leathsheoltóra.

1. Sciath galú folúis

Is éard atá i gceist le sciath galú folúis substaint a ghalú trína théamh agus a thaisceadh ar dhromchla soladach, ar a dtugtar sciath galú. Mhol M. Faraday an modh seo den chéad uair i 1857, agus tá nuachóiriú anois ar cheann de na teicneolaíochtaí brataithe a úsáidtear go coitianta.

Áirítear na trí phróiseas bunúsacha seo a leanas le sciath galú folúis:

(1) An próiseas téimh agus galú lena n-áirítear an próiseas imeallaithe ón gcéim chomhdhlúite go dtí an chéim gáis (céim soladach nó céim leachtach → céim gáis). Tá brú gaile sáithithe éagsúil ag teochtaí difriúla ag gach substaint galú. Nuair a bhíonn comhdhúil á galú, imoibríonn a chuid comhpháirteanna, agus téann cuid acu isteach sa spás galú i stát gásach nó gal.

(2) Iompar na n-adamh nó na móilíní vaporized idir an fhoinse galú agus an tsubstráit, agus próiseas eitilte na samplaí seo san atmaisféar comhthimpeallach. Braitheann líon na n-imbhuailtí le móilíní gáis iarmharacha sa seomra folúis le linn eitilte ar ghnáthchosán saor na n-adamh galaithe agus an fad ón bhfoinse galú go dtí an tsubstráit, ar a dtugtar go minic an t-achar foinse-bun.

(3) Próiseas deascadh na n-adamh nó na móilíní vaporized ar dhromchla an tsubstráit, agus an comhdhlúthú gaile, núiclithe, fás núicléach, agus foirmiú scannán leanúnach. Ós rud é go bhfuil teocht an tsubstráit i bhfad níos ísle ná teocht an fhoinse galú, próiseas aistrithe céim na móilíní taisce ar dhromchla an tsubstráit criadóireacht piezo tarlóidh trasducer piezoelectric go díreach ón gcéim gháis go dtí an chéim soladach.

Nuair a ghalaíonn substaint, tá sé tábhachtach go mbeadh a fhios agat an brú gaile sáithithe, an ráta galú, agus meánchosán saor na móilíní galaithe. Tá trí chineál foinsí galú ann.

① Foinse teasa friotaíochta: déanta as miotail teasfhulangacha ar nós tungstain agus tantalam déanta as scragall bád nó filiméad, ag dul thar sruth chun an t-ábhar galú a théamh os a chionn nó a chuirtear sa bhreogán (úsáidtear foinse teasa friotaíochta go príomha chun Cd, Pb, Ag, Al, Cu, Cr, Au, Ni agus ábhair eile a ghalú.

② Foinse téimh ionduchtaithe ardmhinicíochta: an t-ábhar breogán agus galaithe a théamh le sruth ionduchtaithe ardmhinicíochta.

③ Foinse téimh bhíoma leictreon: oiriúnach d'ábhair le teocht ard galú (nach lú ná 2000), is é sin, bombard an t-ábhar le bhíoma leictreon chun é a dhéanamh galú.

D'fhonn scannán criostail aonair ard-íonachta a thaisceadh, is féidir epitaxy beam móilíneach a úsáid. Tá an foirnéis scaird feistithe le foinse bhíoma mhóilíneach. Nuair a théitear go teocht áirithe faoi fholús ultra-ard, beidh an  trasducer diosca piezo san fhoirnéis i dtreo an tsubstráit mar léas sreabhadh móilíneach.  Dírítear eilimintí Téitear an tsubstráit go teocht áirithe, is féidir leis na móilíní a thaisceadh ar an tsubstráit dul ar imirce, agus déantar na criostail a fhás in ord laitíse an tsubstráit. Is féidir leis an modh epitaxy bhíoma mhóilíneach scannán criostail aonair de chomhdhúile ard-íonachta a fháil leis an gcóimheas stoichiometric riachtanach, agus fásann an scannán an ceann is moille. Is féidir an luas a rialú ag 1 sraith amháin / soicind. Trí rialú a dhéanamh ar an sciath, is féidir scannáin tanaí criostail aonair piezo le comhdhéanamh agus struchtúr atá ag teastáil a dhéanamh go cruinn. Úsáidtear epitaxy bhíoma mhóilíneach go forleathan chun feistí comhtháite optúla éagsúla agus scannáin struchtúir superlattice éagsúla a mhonarú

2. Sciath sputtering bhfolús

Sampla le fuinneamh cinéiteach de níos mó ná cúpla céad volta leictreon nó bhíoma ian bombards an dromchla soladach, ionas go mbeidh na adamh in aice leis an dromchla soladach cuid d'fhuinneamh na gcáithníní teagmhais a fháil agus a fhágáil ar an soladach dul isteach sa bhfolús. Tugtar sputtering ar an bhfeiniméan seo. Baineann an feiniméan sputtering le próiseas scaipthe casta agus tá meicníochtaí aistrithe fuinnimh éagsúla ag gabháil leis.

Creidtear go ginearálta gurb é an próiseas seo den chuid is mó an próiseas cascáide imbhuailte mar a thugtar air, is é sin, imbhuaileann na hiain teagmhais go leaisteacha leis na sprioc-adamh, ionas go bhfaighidh na sprioc-adaimh dóthain fuinnimh chun an bacainn féideartha a chruthaíonn na hadaimh máguaird a shárú agus an suíomh bunaidh a fhágáil, agus imbhuaileann adaimh bhreise agus in aice láimhe. Nuair a shroicheann an cascáid imbhuailte seo dromchla an sprioc-adamh ionas go bhfaighidh na hadaimh fuinneamh níos airde ná an fuinneamh ceangailteach dromchla, fágfaidh na hadaimh seo dromchla an sprioc-adamh agus cuirfidh siad isteach i bhfolús. Anois tá níos mó taighde ar bhratú sputter ná sciath sputtering magnetron. Is é Magnetron sputtering ná sputtering ardluais a dhéanamh faoi bhrú íseal, agus is gá ráta ianaithe an gháis a mhéadú go héifeachtach. Trí réimse maighnéadach a thabhairt isteach ar an spriocdhromchla catóide, úsáidtear an réimse maighnéadach chun na cáithníní luchtaithe a shrianadh chun an dlús plasma a mhéadú chun an ráta sputtering a mhéadú. Bain úsáid as réimse maighnéadach seachtrach chun leictreoin a ghabháil, cosán gluaiseachta na leictreon a leathnú agus a shrianadh, an ráta ianúcháin a mhéadú, agus an ráta sciath a mhéadú.

4. Modh glóthach réitigh nua

Is é an modh nua sol-ghlóthach ná an púdar ullmhaithe (comhdhéanamh céanna leis an sol) a chur leis an sol, agus ansin tuaslagóir orgánach áirithe a chur leis an réiteach mar scaiptheoir, agus tuaslagóirí orgánacha eile a chur leis chun slaodacht agus pH an tuaslagáin a choigeartú. Scaipeann creathadh ultrasonaic leanúnach an nana-púdar sa réiteach, agus ar deireadh faigheann sé réiteach aonfhoirmeach púdar, agus cuireann sé an scannán riachtanach ar an tsubstráit ag an modh sol-ghlóthach. Sa phróiseas sil-leagan seo, gníomhaíonn na cáithníní púdair mar chriostail síl.

Ar an mbealach seo, is féidir scannán tiubh le tiús na mílte miocrón a tháirgeadh. Seachnaíonn sé an fhadhb a bhaineann le scoilteadh nó fiú doirteadh scannáin de bharr an scannáin tiubh a ullmhaítear leis an modh traidisiúnta sol-ghlóthach. Tá na comhpháirteanna scannáin tiubh ullmhaithe measctha go haonfhoirmeach agus ard íonachta, agus nach bhfuil gá le shintéiriú ardteochta. Tá an scannán tiubh mar thoradh air ag luí leis an bpróiseas ullmhúcháin leathsheoltóra. Agus tá an trealamh simplí, tá an costas íseal, agus is féidir an comhdhéanamh membrane a rialú, mar sin úsáidtear an modh seo níos minice faoi láthair.

5. Modh hidrothermal

Tagraíonn modh hidrothermal d'úsáid tuaslagán uiscí mar mheán imoibrithe i soitheach imoibrithe dúnta atá déanta go speisialta (autoclave). Trí théamh an tsoithigh imoibrithe, cruthaítear timpeallacht imoibrithe ardteochta, ardbhrú, ionas go ndéantar substaintí dothuaslagtha nó dothuaslagtha de ghnáth a thuaslagadh agus a athchriostalú. Is é an scannán tiubh a ullmhaítear leis an modh seo ná roinnt comhdhúile sa chomhpháirt scannán tiubh a mheascadh go stoichiometrically a ullmhú i dtuaslagán sáithithe i meán alcaileach áirithe agus an luach PH a choigeartú. Tar éis sin, aistrítear an réiteach isteach in autoclave, agus is féidir tiús áirithe a fhás ar an tsubstráit tar éis am imoibrithe áirithe.

Tá go leor buntáistí ag baint le hullmhú hidrothermal scannán tiubh:

① Críochnaítear an próiseas sa chéim leachtach ag aon am amháin, agus níl aon chóireáil teasa iar-chriostalaithe ag teastáil, rud a sheachaint lochtanna cosúil le scoilteadh, coarsening gráin, imoibriú leis an tsubstráit nó an t-atmaisféar a d'fhéadfadh a bheith ann le linn an phróisis cóireála teasa;

② Úsáidtear ábhair neamhorgánacha mar réamhtheachtaithe, agus úsáidtear uisce mar mheán imoibrithe. Tá na hamhábhair ar fáil go héasca, rud a laghdaíonn costas ullmhúcháin scannáin agus go bhfuil níos lú truaillithe comhshaoil ​​ann;

③ Tá an trealamh simplí, agus tá an teocht cóireála hidrothermal íseal, rud a sheachnaíonn idirleathadh na gcomhpháirteanna scannáin agus tsubstráit roimh agus tar éis cóireála hidrothermal. Tá ard-íonacht agus aonfhoirmeacht mhaith ag an scannán mar thoradh air. Ina theannta sin, nuair a úsáidtear an modh seo chun scannáin tiubh a ullmhú, is féidir scannáin tiubh a thaisceadh ar dhromchlaí foshraitheanna de chruthanna casta éagsúla. Tá buntáistí áirithe ag na scannáin tiubh mar thoradh ar pholarú spontáineach, hysteresis íseal, agus dea-nascáil le foshraitheanna. . Faoi láthair, tá aird níos mó agus níos mó tarraingthe ag an modh seo.

6. Modh taisce leictreafóiréis

Tagraíonn taiscí electrophoretic (EPD) don phúdar fíneáil ullmhaithe a scaipeadh leis an gcomhdhéanamh céanna leis an scannán tiubh sa fhionraí chun fionraí a fhoirmiú le tiúchain éagsúla, agus luach pH an fhionraí a choigeartú le tuaslagán aigéad-bun. Faightear fionraí cobhsaí trí scaipeadh ultrasonaic agus corraigh maighnéadach, agus faoi bhrú leanúnach, bogann na cáithníní luchtaithe go treo faoi ghníomhaíocht an réimse leictrigh, rud a fhaigheann scannán tiubh le tiús áirithe. Tá na buntáistí a bhaineann le trealamh simplí ag an scannán tiubh a ullmhaítear leis an modh seo, foirmiú tapa scannáin, cruth neamhtheoranta na gcodanna plátáilte, tiús scannán aonfhoirmeach agus inrialaithe, etc. Is féidir leis an scannán tiubh mar thoradh air na deich miocrón a bhaint amach, agus tá an comhdhéanamh aonfhoirmeach agus dlúth.