新開發高輸出功率之靜電式震動發電裝置,最大1.3 mW,可望應用於IoT裝置

 

刊登日期:2020/1/28
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東京大學與靜岡大學、鷺宮製作所共同開發了一項mW級高輸出功率之靜電式震動發電裝置。研究團隊採用了微機電系統(MEMS)製程與齒梳型的電極構造,在矽晶圓上形成電極構造後,並將固定電極端的側壁予以駐極體化處理(分極處理)。具體來說,是在氧化矽膜上摻雜鉀(K)之後,施加熱與電壓,鉀往一方析離而產生分極,冷卻後能維持高密度的分極。

由於齒梳構造的高寬比提高至40比1,在頻率150 Hz的條件下,最大輸出功率為1.3 mW,達到了可驅動無線IoT裝置的水準。新開發的靜電式震動發電裝置大小為2.0x3.5 cm,且已確認與溫度感測器、無線模組、電源管理IC一體化後成功地驅動裝置。

電力密度提高至每1立方公分763μW,而既有技術僅能提高至100μW左右,因此新製品將可望更近一步達到小型化、高輸出功率化。此外,小型化使用半導體製程也將促進低成本化。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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