压电电子学

✍ dations ◷ 2025-11-19 12:54:14 #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

  • 詹庆元詹庆元(1970年-),男,中国内科学博士,教授,博士生导师。研究方向为呼吸与危重症医学。现任中日友好医院主任医师。1993年毕业于华西医科大学医学院,获临床医学学士学位。毕业后在北京
  • 容量瓶容量瓶(Volumetric flask)是实验室中用于精确配制一定物质的量浓度的溶液的玻璃或塑胶仪器。 容量瓶通常是透明的,但有些用于处理光敏化合物(如硝酸银和维生素A)的容量瓶可能是棕
  • 快门快门也叫光闸,(粤语区有按英文"Shutter"音译成“失打”一词)是照相机中控制曝光时间的重要部件,快门时间越短,曝光时间越少。依照快门在相机中的位置分类为:最初的快门只是一个镜
  • 国立旗帜大学韩国国立旗舰大学 ( 朝鲜语:거점국립대학교/據點國立大學校 Keojeom Guklib Daehakgyo ) 是韩国政府在光复后以教育兴国为宗旨建立的10所国立大学。韩国最初的8个道和2个特别
  • 毛文龙毛文龙(1576年2月10日-1629年7月24日),一名伯龙,字振南,浙江布政司杭州府钱塘县(今浙江省杭州市上城区)人,祖籍山西布政司平阳府太平县(今山西省临汾市襄汾县),为明朝东江镇总兵,历仕万历
  • 城市及南伦敦铁路城市及南伦敦铁路(英语:City and South London Railway)是世界上第一个位于地下深层和使用电力牵引的主要铁路。其设计之初原定运行有轨电车,由于电缆承包商在施工期间破产转而
  • 郭万程郭万程(?-?),字子长,福建福州福清县人,民籍,明朝政治人物。顺天府乡试第三十七名举人。嘉靖十四年(1535年)中式乙未科会试第四十五名,登第三甲第二百一十九名进士。授刑部主事,卒于官。曾
  • 红牌楼街道红牌楼街道,是中华人民共和国四川省成都市武侯区下辖的一个乡镇级行政单位。红牌楼街道下辖以下地区:竹园社区、长城社区、龙爪社区、双丰路社区、龙腾社区、太平社区和丽都花
  • 奥林·艾根奥林·约伊克·艾根(Olin Jeuck Eggen,1919年7月9日-1998年10月2日)是一位美国天文学家。奥林·约伊克·艾根是奥林·艾根和伯莎·克雷尔·约伊克在威斯康辛州罗克郡乡下生的儿
  • 罗马大奖罗马大奖(Prix de Rome),是一种著名的法国国家艺术奖学金,旨在提高法国的艺术水平。1663年,路易十四在位期间创立了罗马大奖。该奖当时由法国王家绘画和雕塑学院在其学员中经过严