压电俘能器通过收集环境中振动的机械能,转换为电能。MEMS微机电系统因其结构微小、工艺成熟、便于集成等优点,可应用于制作小结构的柔性压电俘能器。不锈钢基底具有耐高温、高断裂韧性、易形变等特点,弥补了传统硅基底的在强振或大形变时易碎的缺点。压电俘能的高效率为低功耗节点供电提供的指引,解决频繁更换电池等问题。并且MEMS压电俘能器由于压电材料较少、输出功率小,所以需要选择功率密度高的压电材料,并且通过制备厚膜,来输出较大的功率；基底要选择形变大、耐冲击的不锈钢,提高功率输出。不锈钢基的MEMS压电俘能器的研究具有重要意义。分析了压电悬臂梁机电耦合模型,对比得到不锈钢基相对硅基的优势,推导了d31模式与d33模式压电俘能器的电压、功率输出公式,仿真分析了西1模式的尺寸大小与负载电阻对电压与功率输出的影响,分析了d33模式电极间距与电极宽度等因素对输出电压和功率的影响。利用电流体驱动雾化沉积适合制备厚膜的特点,探索运用此方法在30μm厚304不锈钢基上制备了5μm厚的PZT厚膜,通过慢速高温退火,XRD表征表明其在晶向(011)择优取向,得到了高质量的钙钛矿结构,通过电场极化后得到其d33压电常数达70pC/N。由于不锈钢的导电性,作为基底时需重点解决绝缘问题。采用了等离子体增强型化学气相沉积制备Si02薄膜、电流体驱动雾化沉积制备PZT薄膜和溶胶凝胶制备Zr02薄膜三种方法制备绝缘层。设计和制作了不锈钢基的d31模式压电俘能器,通过电阻匹配得到最大输出功率。创新性的设计和制作了不锈钢基的d33模式压电俘能器,解决了绝缘、材料退火、光刻掩模、溅射等问题。对比不锈钢基与硅基PZT材料的压电俘能器,不锈钢基d31模式压电俘能器功率密度为对应硅基的2-20倍,为6.56mW·cm-3·g-2;不锈钢基d33模式压电俘能器功率密度为对应硅基的2-10倍,为12.69 mW·cm-3g-2。实现了PZT压电俘能器能量密度的提升,推动了MEMS压电俘能器的应用。