GaAs基共振隧穿壓阻式加速度計研究.pdf

1、本論文介紹了一種新型的納電子機械(NEMS)壓阻式加速度計，其靈敏度有望比硅微壓阻式加速度計靈敏度提高一個數(shù)量級。該加速度計是基于GaAs/AlAs共振隧穿二極管(RTD)的介觀壓阻特性，即在力學信號作用下，RTD結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布發(fā)生變化；一定條件下應(yīng)力變化引起內(nèi)建電場的產(chǎn)生；內(nèi)建電場將導致RTD結(jié)構(gòu)中的量子能級發(fā)生變化；量子能級變化會引起共振隧穿電流變化，在一定的偏壓條件下，隧穿電流的變化可以等效為電阻的變化。 本文詳細論述了Ga

2、As基共振隧穿壓阻式加速度計的工作原理及其結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計，分別從GaAsRTD結(jié)構(gòu)和GaAs壓阻型加速度計的結(jié)構(gòu)進行描述。利用理論和Ansys有限元分析軟件對加速度計的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進行了仿真和分析，最終確定了基于RTD的加速度計的結(jié)構(gòu)。根據(jù)所設(shè)計的結(jié)構(gòu)，采用MBE生長技術(shù)、微電子加工工藝和MEMS加工工藝相結(jié)合確立了GaAs基共振隧穿壓阻式加速度計的工藝流程，并運用空氣橋技術(shù)降低RTD的寄生電容，采用控制孔技術(shù)加工GaAs基加速度計結(jié)構(gòu)，依