發(fā)布時間：2018-01-03 13:19

  本文關(guān)鍵詞：GaN基微腔傳感器懸空隔膜的力電轉(zhuǎn)換的ANSYS研究　出處：《激光技術(shù)》2016年06期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：為了深入研究氮化鎵薄膜的壓電效應(yīng)和機(jī)械特性,基于氣體直接吸收紅外輻射的原理,將基于氮化鎵懸空隔膜的充氣微腔紅外傳感器項目作為背景,以氮化鎵/鋁鎵氮薄膜作為敏感單元,在材料力學(xué)以及壓電效應(yīng)方面,采用有限元分析軟件ANSYS 14.0進(jìn)行了理論分析和驗證,取得了薄膜形狀、厚度和面積等尺寸與壓電薄膜輸出電壓以及薄膜靈敏度的邏輯關(guān)系數(shù)據(jù),驗證了薄膜力-電信號轉(zhuǎn)換機(jī)制可行性。結(jié)果表明,GaN薄膜材料具有良好的壓電特性以及線性度,有助于對探測器輸出信號進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測,并進(jìn)行溫度補(bǔ)償,突出GaN材料在應(yīng)用中的優(yōu)勢。此研究對設(shè)計性能良好、靈敏度高的微腔紅外傳感器是有幫助的。
[Abstract]:In order to study the piezoelectric effect and mechanical characteristics of gallium nitride thin film, based on the principle of direct absorption of infrared radiation by gas, the project of inflatable micro-cavity infrared sensor based on gallium nitride suspension diaphragm is taken as the background. Taking gallium nitride / aluminum-gallium nitrogen thin film as sensitive unit, theoretical analysis and verification were carried out by using finite element analysis software ANSYS 14.0 in material mechanics and piezoelectric effect, and the shape of the film was obtained. The logical relation data of thickness and area with the output voltage and the sensitivity of the piezoelectric film verify the feasibility of the conversion mechanism of the film force and electrical signal. The results show that the conversion mechanism of the film force and electrical signal is feasible. GaN thin film material has good piezoelectric characteristics and linearity, which is helpful for accurate prediction of the detector output signal and temperature compensation. This study is helpful for the design of microcavity infrared sensors with good performance and high sensitivity.
【作者單位】： 北京工業(yè)大學(xué)北京光電子技術(shù)實驗室;電子科技大學(xué)中山學(xué)院電子薄膜與集成器件國家重點實驗室;
【基金】：國家科技支撐計劃資助項目(2011BAE01B14) 北京市15青年拔尖基金資助項目(311000543115501) 中山市科技計劃資助項目(2014A2FC305) 科研基地建設(shè)基金資助項目(PXM2014-014204-500008)
【分類號】：O484;TP212
【正文快照】： 室,中山528400)引言由于氮化鎵(Ga N)材料禁帶寬度大、化學(xué)穩(wěn)定性好、電子飽和速度高、介電常數(shù)小、耐高溫、耐腐蝕[1-2]等優(yōu)點,具有優(yōu)良的壓電、耐高溫特性和廣泛的應(yīng)用前景[3-5],使其成為高頻、高功率電子器件的研究熱點[6],但至今仍然鮮有人用ANSYS對Ga N材料進(jìn)行系統(tǒng)的模

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本文編號：1374045