設為首頁 | 網站地圖 | 聯系方式 | 中國科學院
首頁 所況簡介 機構設置 科研成果 支撐平臺 研究生教育 創新文化 科學傳播 人才招聘
新聞中心
重要新聞
圖片新聞
科研動態
交流與培訓
綜合新聞
媒體掃描
學術會議
NENS2017專題報道
相關圖片
gka1.jpg
20190617174720.jpg
現在位置: 首頁 > 新聞中心 > 科研動態
【Advanced Materials】機械力調控的壓電電子學隧道結
發表日期: 2019-10-25 文章來源:
打印 字體大小: 關閉
  

  在經典情況下,能量小于勢壘高度的載流子將被勢壘完全限制或者約束。而根據量子力學理論,載流子的波動特性不可忽視。當勢壘足夠薄時,載流子將有一定的幾率隧穿通過勢壘。隧穿幾率與勢壘形狀和勢壘兩側的載流子濃度呈現指數關系,這使得隧道結通常具有較大的隧穿電阻開關比(可高達103~105)。同時,由于隧穿現象是一種多數載流子效應,載流子穿過勢壘的隧穿時間不受常規渡越時間的支配,而受單位時間量子躍遷幾率的支配,因此隧道結通常具有較快的響應速率。基于這些優點,量子隧穿器件通常同時具有高開關比和快速響應的優點。 Esaki二極管、約瑟夫森超導結(STJ)、磁隧道結(MTJ)和最近的鐵電隧道結(FTJ)是眾所周知的示例,受到了廣泛的關注。不過,到目前為止,大多數工作都集中在利用電場或磁場來直接調控勢壘高度或者勢壘兩側的載流子許可態,從而實現對隧道結電輸運特性的調控。這種調節機制實現了高頻振蕩器、非易失性存儲器和磁場傳感器等十分廣泛的應用。截至目前,利用機械驅動力來對隧道結進行調控的調劑機制尚未出現。而電信號和機械運動之間的自適應和無縫連接對于人機界面、智能皮膚和機器人等技術至關重要。倘若能夠開發出應力調控的隧道結,結合隧道結自身的優異性能,這將在人機界面、電子皮膚等領域具有重要的意義。因此,設計一種全新的方案以實現機械驅動力對量子隧穿效應的調控具有重大的價值。 

  近日,在中科院北京納米能源與系統研究所首席科學家,佐治亞理工學院校董教授王中林院士和秦勇教授的指導下,劉書海、王龍飛和馮曉龍等研究成員首次提出了一種具有金屬/絕緣體/壓電半導體異質結構的新型壓電電子學隧道結(PTJ)。這種隧道結的勢壘高度和寬度能夠同時被壓電極化電荷調控,實現了較高的靈敏度、較大的開關電流比和較快的響應速率。同時該工作也系統地研究了基于不同厚度絕緣層的壓電電子學隧道結。這項研究不僅深入闡述了壓電電子學效應對量子隧穿效應的調控機理,而且還展示了壓電電子學隧道結在力學傳感和電子皮膚等應用中的潛在應用潛力。相關研究成果以 “Piezotronic Tunneling Junction Gated by Mechanical Stimuli”為題發表在Advanced Materials上。 (https://doi.org/10.1002/adma.201905436) 

評 論
 
  版權所有:中國科學院北京納米能源與系統研究所 Copyright ? 2019
地址:北京市海淀區學院路30號天工大廈C座 郵編: 100083
玩扑克牌最好记牌方法 追光娱乐官方下载 短线股票交流群 陕西麻将手机版下载 私募基金投资单一标的 上海麻将游戏下载 炒股的app 投资10元一小时赚500 管家婆六肖期期准资料 四川麻将下载 网上捕鱼赚钱平台