近年來，微機電系統（Micro Electro MechanicalSystems，MEMS）技術 有著迅速的發展，因此受到不同領域之學者注意，製作不同之系統或元件尋
2 出光源之相位和強度發生改變【24】，或以布拉格光纖光柵（Fiber Bragg Gratings，FBG）為基礎，當布拉格光纖光柵因受外力而改變其長度時，布拉
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當一外力作用於壓阻材料而產生應變時，其電阻率會因應變大小而改變。例 如半導體矽與導電橡膠為一種壓阻材料。圖 1-2 為感測器彎曲之示意圖。
圖 1-1 壓阻感測技術之示意圖【26】
圖 1-2 彎曲壓阻式感測器之示意圖【27】
壓電效應為材料中一種機械能與電能互換的現象，於 1880 年由皮埃 爾·居里（Pierre Curie）和雅克·居里（Jacques Curie）兄弟發現【9】。在一力 量 作 用 時 ， 可 使 材 料 產 生 電 荷 或 電 壓 ， 此 現 象 稱 之 為 順 向 壓 電 效 應
（Piezoelectric effect）；反之，當一個電場作用於材料上，會使材料產生機械 變形，此現象稱之為逆向壓電效應（Converse piezoelectric effect）。壓電式壓 力感測器則是利用壓電材料之順向壓電效應來感測受力之大小。以下是討論 以壓電效應製作之壓力感測器。
電容式感測技術主要利用平行板電容原理，其結構為兩片平行之電極板 所構成。當感測器受到外力作用時，其兩片電極板間的間隙距離或重疊有效 面積改變而造成電容值變化，受力大小與電容值大小成正比。而電容式壓力
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感測器具有高靈敏度、低能量消耗、低訊號飄移、高可靠度、壽命長、不須 位置校正等優點。圖 1-3 為此製程平台所完成之電容式壓力感測器設計剖面 圖【28】，主要包括一對平行板電容感測電極，上電極為可出平面形變的薄 膜，下電極為固定電極，與前述壓力計感測原理相同，而平行板間隙則填入 高分子 PDMS，因此壓力感測器等效剛性包含可形變的隔膜與 PDMS 層。
而傳統壓力感測器之平行板電容間隙為空氣層，感測器等效剛性僅來自於可 形變的隔膜，造成感測範圍受限。此外，利用填入不同剛性之 PDMS 材料，
可以用來控制感測器結構的等效剛性，進一步調變其感測範圍與靈敏度，同 時也利用 PDMS 介電常數比空氣高的特性提升感測電容值。圖 1-4 為展示 電容式感測器元件完成圖。
圖 1-3 可調式壓力感測器。(a)結構示意圖，(b)受外力薄膜變化示意【29】
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圖 1-4 電容式壓力感測器元件完成圖【30】
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基於前述討論，本研究欲達到的目的為：
(a) 在銅基板上測鍍一層種子層，再利用水熱法在銅基板上成長出氧化鋅奈 米線，藉由不同濺鍍參數之改變，並進行表面形貌與壓電特性的探討，達 到得到最佳的之線長與線徑，以增進感測的效果。
(b) 探討不同厚度與烘烤時間對 PVDF 薄膜壓電輸出特性的影響。
(c) 結合氧化鋅奈米線與 PVDF 兩種材料，並進行荷重測試與彎曲測試，探 討其壓電輸出特性與反應時間，期望能開發出高敏性與高壓電輸出之可 撓式攜帶型壓電元件。
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