C ế tạ àỏ ZT bằ ươ qu ys gel
H h( )Ả hh hi ii hi hg h: T E= 300 µm, DPZT = 400 µm và DM = 00 µ ( ) Ả h h hi i i ử g h
KẾT LUẬN CHUNG
Trong quá trình thực hiện luận án, ch ng tơi đã thu được một số kết quả chính như sau: - Tối ưu hĩa quy trình cơng nghệ chế tạo màng PZT, màng pha tạp, màng dị lớp PZT trên cơ sở phương pháp sol-gel.
- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ ủ kết tinh tìm được điều kiện nhiệt độ ủ tối ưu tại nhiệt độ 650 o
C, khi độ dày màng tăng từ 240-600 nm giá trị phân cực sắt điện, hệ số áp điện, hằng số điện mơi tăng lên tuyến tính.
- Nghiên cứu cấu tr c và tính chất sắt điện của màng mỏng dị lớp đan xen đối với màng pha tạp cũng như màng khơng pha tạp. Kết quả thu được với màng cấu tr c dị lớp cĩ sự tăng cường giá trị phân cực dư và hằng số điện mơi so với màng đa lớp.
- Khảo sát ảnh hưởng của tạp Fe3+ (với các nồng độ khác nhau từ 0–5%). Kết quả cho thấy với nồng độ tạp sắt là 0,5% màng PFZT cĩ sự tăng cường hằng số điện mơi. Đối với màng pha tạp PFZT (0,5 % Fe) giá trị hằng số điện mơi là 1120 trong khi đĩ màng PZT khơng pha tạp là 890.
- Kết quả nghiên cứu cho thấy khi pha tạp chất Nb5+ vào PZT dẫn đến mơmen phân cực được cải thiện trong màng PNZT, hằng số điện mơi () của màng PNZT lớn hơn PZT. Giá trị hằng số điện mơi () của màng PZT và PNZT lần lượt cĩ giá trị là 958 và 1152. - Chế tạo màng mỏng PZT chất lượng cao cho ph p thực hiện các nghiên cứu về tính chất và chế tạo linh kiện cảm biến dạng màng chắn và thanh rung
- Đã chế tạo thành cơng linh kiện dạng thanh rung và màng chắn trên cơ sở vi cơ điện tử sử dụng dạng màng mỏng PZT. Kết quả khảo sát tính hệ số phẩm chất Q linh kiện dạng thanh rung áp điện ở mode dao động thứ nhất n =1, Q tăng lên khi chiều dài thanh rung giảm đi. Qmax = 500 tại chiều dài thanh linh kiện tối ưu 100 µm. Với linh kiện dạng màng chắn, độ dịch chuyển theo chiều hướng lên phía trên của màng chắn với đường kính DM = 500 µm, được khảo với điện thế xoay chiều Vac = 1 V và tại mode dao động cộng hưởng thứ nhất (f1 = 474,5 kHz). Độ dịch chuyển tại tâm của màng chắn là 700 nm/V
- Nghiên cứu tích hợp giữa bộ phận áp điện và các cấu tr c silíc dạng màng chắn hay dạng thanh rung để định hướng chế tạo ra các linh kiện cảm biến sinh học. Khảo sát tính chất sắt điện và áp điện của các linh kiện chế tạo được:
Độ nhạy của thanh rung cảm biến tăng lên khi làm việc ở các mode dao động (tần số cộng hưởng cao) hay khi chiều dài thanh rung giảm.
Độ phát hiện tới hạn (khảo sát với thanh rung dài 500 µm) là 20 ng/mL hay 70 pmol/mL của dung dịch chứa phân tử a xít MHDA; hợp chất này được sử dụng để phát hiện hợp chất PSA gây ra bệnh ung thư ở người.
Ch ng tơi đã đưa ra ba nhiệm vụ chính trong phần giới thiệu luận án và bảo vệ đề cương. Kết quả trong luận án, khơng chỉ hồn thành nhiệm vụ trong nghiên cứu là chế tạo thanh rung mà chúng tơi cịn nghiên cứu chế tạo thêm được linh kiện màng chắn.
ĐỀ XUẤT
- Phát hiện khả năng ứng dụng của các linh kiện cảm biến, và xác định khả năng ứng dụng thực tế của ch ng trong l nh vực y sinh học.
- Chế tạo các linh kiện cảm biến khối lượng trên cơ sở thanh rung áp điện dùng để phát hiện nhanh các chất gây bệnh với độ nhạy cao.