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적어도 서로 다른 2 이상의 방향으로 배열된 복수의 단일 패턴 구조물들을 갖는 3 차원 구조의 패턴 표면 층을 포함하는 기판;상기 패턴 표면 층 상에 형성되어, 상기 패턴 표면 층에 대하여 3 차원 계면을 형성하는 압전 재료 층; 상기 패턴 표면 층과 상기 압전 재료 층 사이의 제 1 전극 층; 상기 압전 재료 층 상에 상기 제 1 전극 층과 대향하는 제 2 전극 층; 및상기 패턴 표면 층과 상기 제 1 전극 층 사이의 버퍼층을 포함하며,상기 버퍼층은 W, Pt, Au, Mo, Ni, TiO2, Cr 또는 이들의 혼합물을 포함하고,상기 복수의 단일 패턴 구조물들은 엠보싱 형상, 돔 형상, 닷(dot) 형상, 반구 형상, 피라미드 형상, 지그재그 형상 및 웨이브 형상 또는 이들의 혼합 형상을 포함하며, 뒤틀림힘이 상기 압전 재료층에 인가된 경우 상기 패턴 표면 층과 상기 압전 재료층의 계면으로부터 추가적 출력 에너지를 생성하는 압전 소자
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제 1 항에 있어서, 상기 압전 소자는 캔틸레버 구조를 갖는 압전 소자
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제 1 항에 있어서,상기 기판은 고형의 폴리머, 실리콘, 세라믹, 금속 또는 이의 조합을 포함하는 압전 소자
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삭제
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제 1 항에 있어서, 상기 기판의 가상 평면(Asub)에 대한 상기 3 차원 구조의 패턴 표면 층의 표면적(Apat)의 비율(Apat / Asub)이 1 ＜ Apat / Asub ≤ 10 을 만족하는 압전 소자
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제 1 항에 있어서, 상기 압전 재료 층은 PZT(lead zirconate titanate, Pb[ZrxTi1-x]O3, 0003c#x003c#1), BTO(barium titanate, BaTiO3), PMN-PT(lead magnesium niobate-lead titanate), PZN-PT(lead zinc Niobate-lead titanate), BNT (BaNiTiO3), BZT-BCT (barium zirconate titanate-barium calcium titanate), PMN-PZT(lead magnesium niobate-lead zirconate titanate), ZnO, AlN 또는 이들의 혼합물을 포함하는 압전 세라믹을 포함하는 압전 소자
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7
제 1 항에 있어서, 상기 압전 재료 층은 PVDF (polyvinylidene fluoride), PVDF-TrFE (polyvinyledenedifluoride-tetrafluoroethylene), P(VDF-TrFE-CFE), P(VDF-TrFE-CTFE), electron-irradiated P(VDF-TrFE) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 압전 폴리머를 포함하는 압전 소자
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제 7 항에 있어서, 상기 압전 재료 층은 0
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압전 소자의 제조 방법에 있어서,기판을 제공하는 단계;상기 기판 표면 상에 적어도 서로 다른 2 이상의 방향으로 배열된 복수의 단일 패턴 구조물들을 갖는 3차원 구조의 패턴 표면 층을 형성하는 단계; 및상기 패턴 표면 층 상에, 상기 패턴 표면 층에 대하여 3 차원 계면을 형성하는 버퍼층을 형성하는 단계; 상기 버퍼층 상에, 제 1 전극 층을 형성하는 단계;상기 제 1 전극 상에, 압전 재료 층을 형성하는 단계; 및상기 압전 재료 층 상에, 상기 제 1 전극 층과 대향하는 제 2 전극 층을 포함하며,상기 버퍼층은 W, Pt, Au, Mo, Ni, TiO2, Cr 또는 이들의 혼합물을 포함하고,상기 복수의 단일 패턴 구조물들은 엠보싱 형상, 돔 형상, 닷(dot) 형상, 반구 형상, 피라미드 형상, 지그재그 형상 및 웨이브 형상 또는 이들의 혼합 형상을 포함하며, 뒤틀림 힘이 상기 압전 재료층에 인가된 경우 상기 패턴 표면 층과 상기 압전 재료층의 계면으로부터 추가적 출력 에너지를 생성하는 압전 소자의 제조 방법
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제 12 항에 있어서, 상기 3 차원 구조의 패턴 표면 층은, 상기 기판에 금속 층을 형성하는 단계;상기 금속 층에 열 에너지를 인가하여 상기 금속 층에 유동성을 부여하는 단계; 및상기 유동성을 갖는 상기 금속 층에 자기장을 인가하여, 상기 금속의 3 차원 구조의 패턴 표면 층을 형성하는 단계에 의해 형성되는 압전 소자의 제조 방법
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제 13 항에 있어서, 상기 금속 층은 Fe, Ni 및 Co 또는 이들의 혼합물 층을 포함하는 압전 소자의 제조 방법
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제 12 항에 있어서, 상기 3 차원 구조의 패턴 표면 층은,상기 기판 표면을 식각하여 상기 기판의 표면 내에 상기 3 차원 구조의 패턴 표면 층을 형성하는 단계에 의해 형성되는 압전 소자의 제조 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 압전 소자는 압전 에너지 하베스터 및 압전 센서 중 적어도 어느 하나를 포함하는 압전 소자
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