Epitaxiale groei van (Ba,Ca)(Ti,Zr)O3 laag op flexibel metaalsubstraat via een natte chemische depositie.

Tegenwoordig spelen piëzo-elektrische materialen een belangrijke rol in tal van toepassingen zoals sensoren, actuatoren, transducers en energie-oogstsystemen. Piëzo-elektrische energie-oogstsystemen kunnen het rendement en de schaal van zonnecellen of windturbines niet evenaren, maar het zijn uitstekende energiebronnen waar elektrische kabels niet gebruikt kunnen worden en miniaturisatie een belangrijke factor is. Nochtans zijn de lood-gebaseerde piëzo-elektrische materialen, zoals Pb(Zr,Ti)O3, momenteel het meest gebruikte materiaal in dergelijke systemen. Dit dankzij hun sterke piëzo-elektrische coëfficiënt en elektromechanische koppelingscoëfficiënt. Aangezien deze systemen gebruik maken van de loodgebaseerde precursoren, opent dit de zoektocht naar "groenere" en "superieure" alternatieven. In dit project introduceren we een loodvrij (Ba,Ca)(Ti,Zr)O3 (BCTZ) materiaal, die veelbelovend genoemd die een hoge piëzo-elektrische coëfficiënt vertoont. Chemische depositietechniek (CSD) wordt geïntroduceerd om een kostenefficiënte, reproduceerbare en hoogwaardige industriële route te ontwikkelen naar epitaxiale piëzo-elektrische BCTZ dunne laag op flexibele metaaltape. Het is mogelijk gemaakt via een introductie van CSD-gebaseerde buffer(multi)layer(s) architectuur aangezien de epitaxiale kwaliteit van de BCTZ films ervan afhangt. Dit alles kan een deuropener zijn voor goedkope industriële reel-to-reel productie van flexibele functionele keramische oxide films op metaaltape.