蚀，以释放硅基压电悬臂梁。
[0034]S5:制备阻挡块结构，具体包括如下步骤:
[0035]采用溅射、甩胶方法在表面热氧化一层二氧化硅的普通硅基片上沉积一层电极层，然后在该电极层上制作一层PDMS或PI膜；
[0036]或者，采用SU8胶工艺制备微柱摩擦层并在其上面沉积一层电极层；
[0037]或者，采用机械切割并结合湿法硅刻蚀方法制备硅微坑结构并在其上面沉积一层电极层。
[0038]S6:组装器件，焊接电导线，极化压电片；
[0039]所述组装器件的步骤包括:采用环氧键合方法将所述压电能量采集器主结构通过垫片连接在阻挡块上。
[0040]本实用新型的有益效果在于，本实用新型采用新颖的工作机制即集成压电和摩擦两种换能方式的复合式振动能量采集器，解决传统单一换能方式存在能量采集效率低、输出功率小等问题；利用两自由度(模态)和碰撞式非线性两种方式同时拓宽器件的频带范围，突破单一频带拓宽方法的局限，实现振动能量的宽频带采集和转换；借助高性能压电厚膜制备、摩擦微结构图形化集成制造等关键技术和相关的MEMS技术将器件微型化、批量化的同时，提高和改善MEMS能量采集器的输出性能。本实用新型将从根本上克服现有微型振动能量采集器存在能量转换效率低、频带窄，输出性能无法满足实际应用的缺点，对于解决无线传感器网络节点的长期供能问题，实现自供能的微器件系统，并推进其广泛应用具有广泛的应用前景。
【附图说明】
[0041]图1是本实用新型实施例1的结构侧面示意图；
[0042]图2是本实用新型实施例1的压电能量采集器主结构正面示意图；
[0043]图3为本实用新型实施例2的结构侧面示意图；
[0044]图4为本实用新型实施例2的压电能量采集器主结构正面示意图；
[0045]图中:1.硅层2.二氧化硅层3.压电厚膜4.第二硅层5.压电厚膜电极层6.粘贴胶层7.集成硅8.微柱摩擦结构9.摩擦结构电极层10.阻挡块电极层11.摩擦层基座12.阻挡块摩擦层13.垫片14.P1摩擦结构15.硅微坑摩擦层16.支撑层电极层。
【具体实施方式】
[0046]下文将结合具体实施例详细描述本实用新型。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。
[0047]本实用新型提供的一种压电-摩擦电复合式MEMS宽频能量采集器包括压电能量采集器主结构、阻挡块及垫片(13);
[0048]压电能量采集器主结构包括:硅固定基座、第一硅基压电悬臂梁、第二硅基压电悬臂梁、第一质量块及第二质量块；
[0049]硅固定基座包括:第一硅层(1)及其两侧的二氧化硅层(2);
[0050]第一硅基压电悬臂梁及第二硅基压电悬臂梁都包括:硅悬臂梁支撑层及附于硅悬臂梁支撑层上的压电厚膜层；硅悬臂梁支撑层包括第二硅层(4)、第二硅层(4)上、下表面的二氧化硅层(2)及第二硅层(4)上表面的二氧化硅层(2)上的支撑层电极层(16);压电厚膜层包括压电厚膜(3)及其表面的压电厚膜电极层(5);
[0051]第一质量块及第二质量块结构相同，包括:集成硅质量块及附于其表面的摩擦层；
[0052]阻挡块包括:摩擦层基座(11)、电极层及摩擦层；
[0053]垫片(13)位于硅固定基座和阻挡块之间。
[0054]进一步的，第一硅基压电悬臂梁中间开槽，第二硅基压电悬臂梁位于开槽内；第一硅基压电悬臂梁一端固定在硅固定基座上，且另一端为悬空的自由端并与第一质量块固定连接，第二硅基压电悬臂梁的固定端为第一硅基压电悬臂梁的自由端，且另一端悬空并与第二质量块固定连接。
[0055]进一步的，第一硅基压电悬臂梁及第二硅基压电悬臂梁形状为矩形或梯形。
[0056]进一步的，压电厚膜(3)的材料为PZT陶瓷或PMNT压电单晶。
[0057]进一步的，压电厚膜电极层(5)及支撑层电极层(16)由Al、Ag、CrAu合金或TiPt合金其中的一种制成。
[0058]进一步的，压电厚膜层与硅悬臂梁支撑层通过粘贴胶层(6)实现粘贴键合。
[0059]进一步的，粘贴胶层(6)为导电环氧树脂。
[0060]进一步的，阻挡块上的电极层由CrAu合金制成。
[0061]进一步的，质量块上的摩擦层为表面附有CrAu合金电极层的SU8胶微柱或硅微坑结构，相应的阻挡块的摩擦层为PI膜或PDMS薄膜；或者，
[0062]质量块上的摩擦层为PI或PDMS薄膜，相应的阻挡块的摩擦层为表面附有CrAu合金电极层的SU8胶微柱或娃微坑结构。
[0063]本实用新型还提供了一种压电-摩擦电复合式MEMS宽频能量采集器制备方法，包括如下步骤:
[0064]S1:利用键合和减薄技术在硅片上制备压电厚膜层，并制作压电厚膜(3)表面的压电厚膜电极层(5);
[0065]该硅片是指上下表面双面抛光且表面热氧化一层二氧化硅的SOI硅片。
[0066]利用键合和减薄技术制备压电厚膜层的步骤，具体包括:将单面抛光的压电体材通过环氧键合技术与硅片结合，或在压电体材抛光面和硅片表面沉积一层电极层后，通过共晶键合技术将压电体材与硅片结合；然后通过机械研磨、抛光方法减薄压电体材，制备出厚度为10Mm-30Mm的压电厚膜(3);
[0067]制作压电厚膜(3)上、下表面的压电厚膜电极层(5)的具体步骤为:采用liftoff方法或先沉积后采用离子铣刻蚀图形化电极。
[0068]S2:利用微加工工艺加工压电能量采集器主结构的正面，微加工工艺包括:光刻、显影、湿法Si02刻蚀、压电厚膜刻蚀及体硅加工。
[0069]S3:在压电能量采集器主结构的背部制备摩擦层，具体包括如下步骤:
[0070]先在压电能量采集器主结构的背部二氧化硅层(2)上沉积一层电极层，然后在电极层上面采用SU8胶工艺制备微柱摩擦层，并在微柱摩擦层上沉积一层CrAu合金电极层；[0071 ] 或者，采用机械切割并结合湿法硅刻蚀方法制备硅微坑结构并在该结构上沉积一层电极层；
[0072]或者，采用甩胶方法制备一层PDMS或PI膜；
[0073]S4:在压电能量采集器主结构的背部进行微加工，释放硅基压电悬臂梁，具体包括如下步骤:
[0074]先采用湿法腐蚀或干法刻蚀方法图形化背部电极层及二氧化硅，然后采用DRIE深硅刻蚀，以释放硅基压电悬臂梁。
[0075]S5:制备阻挡块结构，具体包括如下步骤:
[0076]采用溅射、甩胶方法在表面热氧化一层二氧化硅的普通硅基片上沉积一层电极层，然后在电极层上制作一层PDMS或PI膜；
[0077]或者，采用SU8胶工艺制备微柱摩擦层并在其上面沉积一层电极层；
[0078]或者，采用机械切割并结合湿法硅刻蚀方法制备硅微坑结构并在其上面沉积一层电极层。
[0079]S6:组装器件，焊接电导线，极化压电片；
[0080]组装器件的步骤包括:采用环氧键合方法将压电能量采集器主结构通过垫片
(13)连接在阻挡块上。
[0081]实施例1
[0082]如图1所示，本实施例中压电-摩擦电复合式MEMS能量采集器包括压电能量采集器主结构、阻挡块及垫片；
[0083]压电能量采集器主结构包括:硅固定基座、2个硅基压电悬臂梁及2个质量块；
[0084]硅固定基座包括:硅片(1)及位于其两侧的二氧化硅层(2);
[0085]压电主结构上的硅基压电悬臂梁包括:硅悬臂梁支撑层及附于硅悬臂梁支撑层上的压电厚膜层；硅悬臂梁支撑层包括第二硅层(4)、第二硅层(4)上、下表面的二氧