[发明专利]压电器件、恢复压电器件的劣化器件性能的方法及系统

说明书

在一些实施例中提供一种压电器件。所述压电器件包括半导体衬底。在半导体衬底之上设置有第一电极。在第一电极上设置有压电结构。在压电结构上设置有第二电极。在半导体衬底之上设置有加热元件。加热元件被配置成将压电结构加热到恢复温度达一时间段，其中将压电结构加热到恢复温度达所述时间段会改善压电器件的劣化的电特性。

技术领域

本揭露的实施例是有关于一种压电器件、恢复压电器件的劣化器件性能的方法及系统。

背景技术

压电器件(例如，压电致动器、压电传感器等)用于许多当今的电子器件(例如，自动传感器/致动器、航天传感器/致动器等)。压电器件的一个实例是压电致动器。压电致动器可用于产生实体运动，实体运动在电信号的控制下对系统中的实体部件施加力。由压电致动器产生的物理运动可用于对各种系统(例如，机械系统、光学系统等)进行控制。

发明内容

在一些实施例中，本申请提供一种压电器件。所述压电器件包括半导体衬底。第一电极设置在所述半导体衬底之上。压电结构设置在所述第一电极上。第二电极设置在所述压电结构上。加热元件设置在所述半导体衬底之上。所述加热元件被配置成将所述压电结构加热到恢复温度达一时间段，其中将所述压电结构加热到所述恢复温度达所述时间段会改善所述压电器件的劣化的电特性。

在其他实施例中，本申请提供一种恢复压电器件的劣化器件性能的方法。所述方法包括在致动模式中操作压电器件第一次，其中所述压电器件包括设置在半导体衬底之上的压电结构。确定所述压电器件的性能特性已从第一值劣化到第二值。对所述压电器件执行恢复模式操作，其中所述恢复模式操作包括将所述压电结构加热到恢复温度。在已执行所述恢复模式操作之后，在所述致动模式中操作所述压电器件第二次，其中当在所述致动模式中操作所述压电器件所述第二次时，所述压电器件的所述性能特性具有第三值，所述第三值比所述第二值接近所述第一值的程度更接近所述第一值。

在又一些其他实施例中，本申请提供一种恢复压电器件的劣化器件性能的系统。所述系统包括设置在半导体衬底上的压电器件。所述压电器件包括设置在第一电极与第二电极之间的压电结构。测量电路系统电耦合到所述压电器件。所述测量电路系统被配置成判断所述压电器件的性能特性是否已从第一值劣化到第二值。偏置电路系统电耦合到加热元件，所述加热元件设置在所述半导体衬底之上。所述偏置电路系统被配置成对所述压电器件执行恢复模式操作，其中所述恢复模式操作将所述性能特性从所述第二值改善到第三值，所述第三值比所述第二值接近所述第一值的程度更接近所述第一值。

附图说明

结合附图阅读以下详细说明，会最好地理解本公开的各个方面。应注意，根据本行业中的标准惯例，各种特征并非按比例绘制。事实上，为使论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。

图1示出包括压电器件的系统的一些实施例的视图，所述压电器件被配置成对所述压电器件的劣化的性能特性进行恢复。

图2示出对图1所示压电器件的劣化的性能特性进行恢复的方法的一些实施例的流程图。

图3示出图1所示压电器件的一些实施例的剖视图。

图4示出图1所示压电器件的一些其他实施例的剖视图。

图5A到图5B示出图1所示压电器件的一些其他实施例的各种视图。

图6示出图1所示压电器件的一些其他实施例的剖视图。

图7到图12示出形成图3所示压电器件的方法的一些实施例的一系列剖视图。

图13到图22示出形成图6所示压电器件的方法的一些实施例的一系列剖视图。

图23示出形成压电器件的方法的一些实施例的流程图，所述压电器件被配置成对所述压电器件的劣化的性能特性进行恢复。

具体实施方式