位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
介观压阻效应及器件
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:《机械工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN304.055[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]中北大学电子测试技术国防重点实验室,太原030051, [2]中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,太原030051
  • 相关基金:国家自然科学基金(50405025,50535030)和新世纪优秀人才支持计划fNCET)资助项目.
中文摘要:

介绍GaAs/AlAs/InGaAs双势垒超晶格薄膜结构的介观压阻效应以及几种基于此效应的新型传感器件。阐述介观压阻效应的四个过程,结合空气桥结构和欧姆接触技术,在[001]晶向半绝缘GaAs衬底上加工出来了GaAs/A1As/InGaAs共振隧穿结构(Resonant tunneling structures,RTS),并对其进行了加压试验研究,发现其介观压阻灵敏度达到2.54×10^-9Pa^-1,是硅压阻灵敏度的一个数量级以上。采用控制孔技术成功加工出了基于RTS的圆膜压力、四梁加速度和仿生矢量水声三种新型纳机电器件,并分别对其进行了压力罐、振动台和水下驻波测试。结果表明圆膜压力传感器具有较好的力电耦合特性;四梁加速度计的压阻灵敏度随RTS两端偏置电压可调,并在微分负阻区具有最大压阻灵敏度;矢量水听器具有良好的“8”字余弦指向性,灵敏度在1000Hz时达到184.6dB,可以实现水平面内的水下声信号探测。

英文摘要:

The meso-piezoresistive effect of GaAs/A1As/InGaAs double barrier supper-lattice thin films and some new types of sensor based on this effect are introduced. The four steps of meso-piezoresistive effect are demonstrated, and the GaAs/AlAs/InGaAs resonant tunneling structure (RTS) is processed on [001] crystal orientation semi-insulating substrate. Pressure measurements show that its meso-piezoresistive sensitivity reaches 2.54×10^-9Pa^-1, which is an order higher than that of silicon. The Nano-electromechanical sensors, such as membrane pressure sensor, four-beam accelerometer and bionic vector hydrophone, are fabricated successfully by micro control-hole technology, and they are measured in pressure tank, vibration table and standing wave tube respectively. Measurement results show that the membrane pressure sensor has good electro-mechanical coupling characteristics; the piezoresistive sensitivity of four-beam accelerometer can be adjusted by the biased voltage of RTS, and the largest sensitivity is in the negative differential resistance (NDR) region; The vector hydrophone has excellent "8" cosine directivity, and its sensitivity reaches -1 84.6 dB at 1 000 Hz, which can realize horizontal underwater sound signal detection.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:58603