压电电子学

✍ dations ◷ 2025-04-02 12:47:17 #纳米技术,电子学,半导体元件

压电电子效应 是利用压电电势作为“门”电压对电荷载流子的传输特性进行调整和控制,可以用于制备新型的电子器件。压电电子学的基本原理是由佐治亚理工学院的王中林教授在2007年提出来的。基于这个效应,已经制备了一系列的电子器件,包括压电电场栅控的场效应晶体管, 压电电场控制的二极管, 应变传感器, 力/流量传感器, 混合 场效应晶体管, 压电 逻辑门电路, 机电 存储器, 等等. 压电电子器件被认为是一个新的半导体器件种类。 压电电子学在传感器,人机交互技术,微机电系统,纳米机器人,以及有源柔性电子学等领域都可能具有重大的应用前景。

由于材料具有非中心对称性,例如纤锌矿结构的氧化锌、氮化镓和氮化铟,当在材料上施加一个应力时,在晶体中会产生一个压电电势。由于同时具有压电特性和半导体特性,在晶体中产生的压电电势会对载流子的传输过程产生很强的影响。通常,基本的压电电子器件的构造可以分成两个类型。在这里我们以纳米线为例。 对于第一类,压电纳米线被放置在一个柔性的衬底上,两个顶端用电极固定。在这种情况下,当衬底被弯曲,纳米线会被纯粹的拉伸或者压缩。压电电势将会沿着纳米线的轴向分布。它会改变接触区域的电场或者肖特基势垒的高度。在一侧接触引入的正的压电电势将会降低肖特基势垒的高度,而在另一侧接触引入的负的压电电势将会提高势垒的高度。因此电子传输特性将会被改变。对于第二类压电电子器件,纳米线的一端用电极固定,而另一端是自由的。在这种情况下,当在纳米线的自由端施加一个力,对其进行弯曲,压电电势将会垂直于纳米线的轴向分布。引入的压电电势是垂直于电子传输方向的,就好像在传统场效应晶体管中所施加的门电压一样。因此,电子传输特性将会被改变。用于压电电子学的材料应该是压电半导体材料, 例如氧化锌,氮化镓和氮化铟。压电效应,光激发和半导体特性之间三者的耦合是压电电子学(压电效应-半导体特性耦合),压电光子学(压电效应-光子激发耦合),光电子学和压电光电子学(压电效应-半导体特性-光激发耦合)的基础。这些耦合效应的核心是压电材料中产生的压电电势。

相关

  • 西法兰克王国西法兰克王国(法语:Francie occidentale)为西欧的一个君主制国家,存在时间为843年至987年。843年,法兰克国王虔诚者路易的三个儿子,洛泰尔、日耳曼人路易及秃头查理签署《凡尔登条
  • 地质地质学(法语、德语:Geologie;英语:Geology;拉丁语、西班牙语:Geologia;源于希腊语 γῆ 和 λoγία)是对地球的起源探讨压力与时间、历史和结构进行研究的学科。主要研究地球的物
  • 大西洋比利牛斯省大西洋比利牛斯省(法语:Pyrénées-Atlantiques)是法国新阿基坦大区所辖的省份,滨大西洋,原名“下比利牛斯省”。该省编号为64,省会为波城。5个海外省及大区
  • 王占国王占国(1938年12月29日—),河南镇平人,中国半导体材料物理学家。1962年毕业于南开大学物理系。中国科学院半导体所研究员。1995年当选为中国科学院院士。
  • 美国部分州安乐死在美国大多数的州都属非法,目前7个州合法俄勒冈州、华盛顿州、蒙大拿州、佛蒙特州、加州、科罗拉多州、夏威夷州,得克萨斯州则在有限程度上合法。美国俄勒冈州1994年经
  • span style=color: white;外交委员会/span本文是 欧洲联盟的政治与政府 系列条目之一欧洲联盟外交事务委员会是欧盟理事会的一个组织,每个月都会举行一次会议,各国外交部长都会出席会议。各部长会根据议程事项分担欧洲
  • 邢台大地震邢台大地震发生于1966年3月8日5时29分,震中位于河北省邢台隆尧县东,震级达里氏6.8级。震源深度10千米,震中烈度为9度,同年3月22日在宁晋县东南分别发生了6.7级和7.2级地震各一次
  • 基督教神学基督教神学(英语:Christian theology),对于基督教信仰及实践的教义研究,是神学的一种。它的基础是旧约、新约,以及基督教传统。基督教神学家通过对于圣经的注释,理性分析与思辨,以推
  • 查奥州省坐标:8°59′00″N 1°08′00″E / 8.9833°N 1.1333°E / 8.9833; 1.1333查奥州省(Tchaoudjo Prefecture),是多哥的30个省份之一,位于该国中部,由中部区负责管辖,首府设于索科德,面
  • 北雷丁顿海滩 (佛罗里达州)北雷丁顿海滩(英语:North Redington Beach),是美国佛罗里达州下属的一座城镇。建立于1953年。面积约 为2.7平方公里(约合1平方英里)。根据2010年美国人口普查,该市有人口1,474人。