RTD在压力下的弛豫振荡特性(英文)

报道了共振隧穿二极管(RTD)在压力下的弛豫振荡特性.采用Pspice8.0软件仿真并设计了振荡电路,测得其振荡频率达200kHz.在(100)半绝缘(SI)GaAs衬底上利用分子束外延(MBE)技术生长了AlAs/InxGa1-xAs/GaAs双势垒共振隧穿结构(DBRTS),并采用Au/Ge/Ni/Au金属化和空气桥结构成功加工出了RTD.由于RTD的压阻效应,采用显微喇曼光谱仪标定所加应力大小,对RTD在加压条件下的振荡特性进行了研究,结果表明其弛豫振荡频率大致有-17.9kHz/MPa的改变量.

基于GaAs/AlAs腐蚀自停止的新型水听器工艺

针对感应耦合等离子(ICP)刻蚀气室气体分布不均匀性所导致的被刻蚀台面中间厚、边缘薄及干法刻蚀后残余应力大等缺点,进行了GaAs/AlAs的选择性湿法腐蚀工艺研究.腐蚀液为50%一水柠檬酸(C6H8O7.H2O)溶液与30%双氧水(H2O2)的混合物,当二者体积比为3∶1时,GaAs/AlAs的选择比达到79以上.用原子力显微镜(AFM)和扫描电镜(SEM)对腐蚀后的试验片测试后发现,该体积比腐蚀液腐蚀的试验片具有表面粗糙度低、刻蚀各向异性好、选择比高等优点,能够满足传感器加工的需要;结合试验结果,设计了一种待加工梁厚3μm的外延材料结构,并对传感器的加工工艺进行了优化;最后,采用ANSYS对所设计的结构进行了仿真分析,仿真结果表明,该结构具有可行性,可实现水平面内的声学探测.

基于SiCl_4/SF_6的GaAs/AlAs ICP选择性干法刻蚀

报道了GaAs/AlAs的电感耦合等离子体(ICP)选择性干法刻蚀,刻蚀气体为SiCl4/SF6混合物.研究了在不同SiCl4/SF6气体配比、RF偏压电源功率和气室压力下,GaAs,AlAs的平均刻蚀速率与二者的选择比.合适的SiCl4/SF6气体比例(15/5sccm),低的RF偏压电源功率和高的气室压力将加强AlF3非挥发性生成物的形成,进而提高GaAs/AlAs的选择比.在SiCl4/SF6气体比例为15/5sccm,RF偏压电源功率为10W,主电源功率为500W,气室压力为2Pa时,GaAs/Al-As的选择比达1500以上.采用喇曼光谱仪对不同RF偏压电源功率和气室压力下,GaAs衬底被刻蚀面等离子体损伤进行了测试,表面形貌和被刻蚀侧壁分别采用原子力显微镜(AFM)和扫描电镜(SEM)进行观察.

基于共振隧穿二极管的GaAs悬臂式声传感器研究

实验研究了基于AlAs/InxGa1-xAs/GaAs共振隧穿二极管(RTD)的振荡器的压力-频率转换特性,实验结果表明:该特性具有良好的线性特征,且其线性灵敏度达到0.84kHz/MPa.利用此压力-频率转换特性,首次设计并利用微机械控制孔技术加工制作了基于RTD的GaAs基悬臂式声传感器结构,实现了RTD与GaAs基微机械加工技术的工艺集成.

基于共振隧穿二极管的GaAs基压力传感器研制

为了突破传统的机电转换效应的宏观物理局限,为更高灵敏度、更低功耗的微/纳机电压力传感器的设计提供理论、工艺及实验依据,首次设计并利用微机械控制孔技术加工制作了基于AlAs/InxGa1-xAs/GaAs共振隧穿二极管(RTD)的GaAs基薄膜压力传感器,实现了RTD工艺与微机械加工技术的工艺集成.测试结果表明:该压力传感器的线性灵敏度达到0.1mV/kPa.

介观压阻效应及器件

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/AlAs/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^(-9)Pa^(-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1 000 Hz时达到184.6 dB,可以实现水平面内的水下声信号探测。

基于石墨烯森林电极的摩擦纳米发电机

本研究提出并制备了一种以石墨烯森林为电极的摩擦纳米发电机.利用等离子体增强化学气相沉积工艺制备了与其它墙形竖直薄片状的石墨烯形貌差异较大的石墨烯森林.此石墨烯森林具有低薄膜电阻((110±5)Ω/□)以及独特的离散"树状"结构,有利于石墨烯森林与其他电极材料之间的接触和摩擦.根据石墨烯森林的形貌优势,将聚酰亚胺膜和石墨烯森林膜作为电极组装摩擦纳米发电机,其开路电压可达20 V,短路电流可达0.75μA.此外,还讨论了基于石墨烯森林的摩擦纳米发电机的工作原理.最后,利用此纳米发电机点亮了演示电路中三个不同颜色的LED,证明了石墨烯森林在摩擦纳米发电机中的有效应用.

用于激光背光源电视的扫描分光与消散斑系统

针对单颗激光二极管光功率过高不能直接用于激光液晶电视光源阵列的限制,本文设计了将高功率激光束分为多束功率接近的子光束的扫描分光系统,从而为液晶电视提供激光背光。系统中激光器发出的准直光束经过扫描振镜进行二维扫描后,经凸透镜和柱面透镜会聚成一条细线型光束耦合进一维多模光纤阵列,从而达到分光的目的。此外,基于扫描振镜和多模光纤实现了系统散斑的抑制。实验结果显示,11根光纤的平均单根出射功率为674.13μW,离散系数为16%,平均散斑对比度为0.162。使用激光作为背光源的激光液晶电视因其优秀的显示性能而具备强大的市场竞争力和广阔的市场前景。

基于AlAs/InGaAs/GaAs共振隧穿效应的纳机电声传感器研制

本工作设计了一种基于AlAs/InGaAs/GaAs量子隧穿效应的纳机电拍子式声传感器,并采用ANSYS有限元分析软件对敏感元件的布置位置进行了最优化仿真设计。在加工工艺上,采用双空气桥技术和Au/Ge/Ni合金膜系欧姆接触技术有效降低了电容、电阻等对器件结构性能的影响;在传感器的具体加工过程中,共振隧穿结构(RTS)和拍子结构是通过控制孔技术一次流片完成的。对所加工的传感器进行了初步测试,结果表明,传感器频响能较好的与仿真结果相吻合,1.3KHz时同时具有较好的线性特性。

共振隧穿二极管的力电耦合特性(英文)

报道了微结构中共振隧穿二极管(RTD)的压阻效应.分析并加工了四梁结构,其中RTD置于应力敏感区.沿[110]晶向和[10]晶向的应力导致RTD电流-电压曲线的改变,即介观压阻变化,尤其是在微分负阻(NDR)区.采用不同测试方法,研究了RTD的力电耦合特性,并获得了较相近的压阻系数为10-9Pa-1.