In Situ Observation of Current Generation in ZnO Nanowire Based Nanogenerators Using a CAFM Integrated into an SEM

Identificador:  TFM:595

Handle: https://hdl.handle.net/20.500.11797/TFM595

Autors:  Wen, Chao

Resum:
Els generadors d’energia piezoelèctrica són sistemes prometedors que proporcionen energia als dispositius electrònics inalàmbrics perquè puguin obtenir energia mecànica del medi ambient. En les darreres dècades, els nanogeneradors piezoelèctrics basats en nanofils d’òxid de zinc (ZnO), han atret molt l’atenció per la seva petita mida i alta densitat de corrent. Tanmateix, l’origen dels corrents generats a partir dels nanofils de ZnO encara no està clar. En aquesta tesi, caracteritzem sistemàticament la generació de corrent en nanofils de ZnO mitjançant un cap de microscopi de forces atòmiques amb conductora (CAFM) muntat a la cambra d’un microscopi electrònic d’escaneig (SEM). Aquesta configuració ens pot ajudar a controlar el procés de flexió dels nanofils de ZnO i a registrar la informació in situ del corrent generat al mateix temps. Trobem que els corrents generats durant la flexió dels nanofils de ZnO no només provenen de l’efecte piezoelèctric, sinó també del potencial de contacte i dels efectes triboelèctrics. Atès que en treballs anteriors s'ha ignorat el potencial de contacte i l'efecte triboelèctric, l'eficiència de conversió de potència dels nanogeneradors piezoelèctrics podria haver estat sobreestimada. El nostre treball ajuda a entendre millor el mecanisme de treball dels nanogeneradors piezoelèctrics basats en nanofils de ZnO. D'altra banda, aquesta configuració és molt útil per a altres estudi in situ de materials nanoestructurats en el futur.