基于二维黑磷的微型隧穿式加速度计设计

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作   者：

吴国璋;  赵锐;  石云波;  郭晋;  朱京通;  张越; 

作者机构：

仪器科学与动态测试教育部重点实验室;  山西北方机械制造有限责任公司; 

关键词：

加速度计;  隧道效应;  二维半导体;  微机电系统(MEMS); 

期刊名称：

仪表技术与传感器

i s s n：

1002-1841

年卷期：

2023 年 004 期

页   码：

15-18,30

摘   要：

针对硅等传统半导体材料随着器件尺寸减小出现的热效应、尺寸效应等现象,导致器件性能下降甚至失效,设计了一种基于二维黑磷的微型隧穿式加速度传感器.两个驱动电极位于硅衬底上表面和二维黑磷悬臂梁结构下表面,静电驱动控制隧道电极间距.为提高加速度计的灵敏度,在二维黑磷悬臂梁上增加金质量块结构.通过对敏感结构进行模态分析和静力学仿真,完成了其结构设计.经闭环Simulink模型仿真验证了结构的合理性,仿真结果表明传感器的灵敏度可达3.09 mV/g.