【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微泵，更具体地，涉及一种基于铁电pzt薄膜d33模式的mems压电微泵。
技术介绍
1、压电微泵主要应用于流体泵送，动力来源于压电材料的逆压电效应，在微流体控制得到广泛应用，pzt材料的压电效应有三种模式，分别是d31\d33\d15，目前的压电微泵大都是应用d31模式。
2、在不同的工作模式下，薄膜材料的机电转换效率不一样，d33模式下是d31模式的两倍左右。且就制备工艺而言，d33模式下比d31模式步骤更少，能够降低制备成本。
3、现有技术公开号为cn110985359b的专利技术公开了一种表贴式压电微泵及其制作方法，该专利技术属于采用“三明治”结构的薄膜压电微泵，上下电极夹住中间的pzt薄膜，该方案pzt薄膜工作在d31模式下，机电转换效率较低而且制备工艺较复杂，制备成本较高。
4、现有技术公开号为cn102539617b的专利技术公开了一种微流体驱动泵及其应用，包括盖板和玻璃基板，盖板扣合在玻璃基板上，玻璃基板上设置有泵腔，泵腔两侧设有液体通道，泵腔通过其两侧的进液口和出液口与两侧的通道相通，进液口和出液口为锥台形；盖板上与泵腔相对的位置包埋有压电陶瓷片，压电陶瓷片在玻璃基板上的投影处于泵腔内；进液口为锥台形，锥台面积大的下底面处于泵腔一侧，锥台面积小的上底面处于第一通道一侧；出液口为锥台形，锥台面积大的下底面处于第二通道一侧，锥台面积大的下底面处于泵腔一侧。该方案可工作在d33模式下，虽然能够实现微流体泵送功能，但压电陶瓷片的厚度在毫米级，无法满足高精度mems要求，而
技术实现思路
1、本专利技术为提高高精度mems微泵机电转换效率，降低制备成本，提供一种基于铁电pzt薄膜d33模式的mems压电微泵。
2、为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
3、本专利技术提供了一种基于铁电pzt薄膜d33模式的mems压电微泵，其特征在于，包括：泵体，所述泵体由上壳体和下壳体组成；所述上壳体背面设计有流体出入口和圆柱体腔室，所述出入口和圆柱体腔室通过沟道进行联通，与圆柱体腔室对应的上壳体表面覆盖圆形pzt薄膜，所述pzt薄膜工作在d33模式下，所述pzt薄膜表面覆盖电极，电极引出至上壳体表面。
4、进一步地，所述pzt薄膜为圆形并需进行径向极化。
5、进一步地，所述压电微泵外接偏置交流电，当交流电压增大时，圆形压电pzt薄膜横向膨胀，引起上壳体器件层圆形pzt薄膜区域横向膨胀，泵体吸入流体；当交流电压减小时，圆形压电pzt薄膜横向收缩，引起上壳体器件层圆形pzt薄膜区域横向收缩，泵体泵出流体。
6、进一步地，所述上壳体为soi晶圆片，采用溶胶-凝胶法联合退火工艺外延生长pzt薄膜；采用正面光刻/刻蚀工艺刻蚀进出口器件硅和pzt薄膜，背面刻蚀工艺刻蚀进出口/沟道和圆柱体腔室的背硅；气体释放工艺去除硅氧埋层。
7、进一步地，下壳体使用玻璃或硅片。
8、进一步地，采用键合工艺键合上壳体和下壳体形成泵体，使腔室、沟道、出入口的底部密封。
9、进一步地，所述表面电极采用叉指电极。
10、进一步地，所述叉指电极通过光刻和/薄膜沉积工艺沉积pt\au电极，最后通过外接电源进行极化。
11、进一步地，所述表面电极通过连接外部专用驱动电路供电。
12、进一步地，出入口无止回阀，通过外接止回阀任意定义进出口。
13、与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：
14、使用了微米级别的pzt薄膜，满足了高精度mems要求；通过使用叉指电极替代传统双电极模式，显著增加泵体振动幅度，提高微泵的工作效率；pzt薄膜采用d33工作模式，其机电转换效率约为d31模式的两倍。此外，d33模式的制备工艺步骤较少，有助于降低制备成本，从而实现更高的机电转换效率和更简化的制备流程。
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1.一种基于铁电PZT薄膜d33模式的MEMS压电微泵，其特征在于，包括：泵体，所述泵体由上壳体(1)和下壳体(2)组成；所述上壳体(1)背面设计有流体出入口(3)和圆柱体腔室(4)，所述出入口(3)和圆柱体腔室(4)通过沟道(5)进行联通，与圆柱体腔室(4)对应的上壳体(1)表面覆盖PZT薄膜(6)，所述PZT薄膜(6)工作在d33模式下，所述PZT薄膜(6)表面覆盖电极(7)，电极(7)引出至上壳体(1)表面。
2.根据权利要求1所述的一种基于铁电PZT薄膜d33模式的MEMS压电微泵，其特征在于，所述PZT薄膜(6)为圆形并需进行径向极化。
3.根据权利要求2所述的一种基于铁电PZT薄膜d33模式的MEMS压电微泵，其特征在于，所述压电微泵外接偏置交流电，当交流电压增大时，圆形压电PZT薄膜(6)横向膨胀，引起上壳体(1)器件层圆形PZT薄膜(6)区域横向膨胀，泵体吸入流体；当交流电压减小时，圆形压电PZT薄膜(6)横向收缩，引起上壳体(1)器件层圆形PZT薄膜(6)区域横向收缩，泵体泵出流体。
4.根据权利要求1所述的一种基于铁电PZT
5.根据权利要求1所述的一种基于铁电PZT薄膜d33模式的MEMS压电微泵，其特征在于，下壳体(2)使用玻璃或硅片。
6.根据权利要求1所述的一种基于铁电PZT薄膜d33模式的MEMS压电微泵，其特征在于，采用键合工艺键合上壳体(1)和下壳体(2)形成泵体，使腔室、沟道(5)、出入口(3)的底部密封。
7.根据权利要求1所述的一种基于铁电PZT薄膜d33模式的MEMS压电微泵，其特征在于，所述表面电极(7)采用叉指电极。
8.根据权利要求7所述的一种基于铁电PZT薄膜d33模式的MEMS压电微泵，其特征在于，所述叉指电极通过光刻和/薄膜沉积工艺沉积Pt\Au电极，最后通过外接电源进行极化。
9.根据权利要求1所述的一种基于铁电PZT薄膜d33模式的MEMS压电微泵，其特征在于，所述表面电极(7)通过连接外部专用驱动电路供电。
10.根据权利要求1所述的一种基于铁电PZT薄膜d33模式的MEMS压电微泵，其特征在于，出入口(3)无止回阀，通过外接止回阀任意定义进出口。
...【技术特征摘要】
1.一种基于铁电pzt薄膜d33模式的mems压电微泵，其特征在于，包括：泵体，所述泵体由上壳体(1)和下壳体(2)组成；所述上壳体(1)背面设计有流体出入口(3)和圆柱体腔室(4)，所述出入口(3)和圆柱体腔室(4)通过沟道(5)进行联通，与圆柱体腔室(4)对应的上壳体(1)表面覆盖pzt薄膜(6)，所述pzt薄膜(6)工作在d33模式下，所述pzt薄膜(6)表面覆盖电极(7)，电极(7)引出至上壳体(1)表面。
2.根据权利要求1所述的一种基于铁电pzt薄膜d33模式的mems压电微泵，其特征在于，所述pzt薄膜(6)为圆形并需进行径向极化。
3.根据权利要求2所述的一种基于铁电pzt薄膜d33模式的mems压电微泵，其特征在于，所述压电微泵外接偏置交流电，当交流电压增大时，圆形压电pzt薄膜(6)横向膨胀，引起上壳体(1)器件层圆形pzt薄膜(6)区域横向膨胀，泵体吸入流体；当交流电压减小时，圆形压电pzt薄膜(6)横向收缩，引起上壳体(1)器件层圆形pzt薄膜(6)区域横向收缩，泵体泵出流体。
4.根据权利要求1所述的一种基于铁电pzt薄膜d33模式的mems压电微泵，其特征在于，所述上壳体(1)为soi晶圆片，采用溶胶-凝胶法联合退火工艺外延生长pzt薄膜...
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