基于硅基驻极体与微液滴介质的振动式微型发电机研究

本课题首次提出利用驻极体产生的电场使电容极板上产生感应电荷，微液滴介质在外界环境微振动下发生位移变化，从而引起电荷在可变电容器之间的转移，实现将外界环境振动能转换为电能的MEMS发电机的新思想和新方法。研究以微液滴为介质的MEMS可变电容器、以及由该电容器和微型化驻极体构成的振动式微型发电机的机理与结构，建立该振动式微型发电机的理论模型；研究微型化驻极体的极化机理与方法，解决目前国内外存在的驻极体微型化后的极化技术瓶颈；采用微电子技术和微/纳技术等，研究该MEMS微型发电机与处理电路的一体化三维集成的结构、设计方法和关键加工技术；研制出一种微振动环境下，具有高可靠性、无电池充电或燃料更换、长寿命、体积小的微型发电机系统，以满足无线传感网络、生物植入装置和埋入式检测装置等系统对微电源的迫切需求。同时该振动式微型发电机又是一种理想的无源振动传感器系统，具有重大的科学意义和强大的技术辐射作用。