Measurement of mechanical strain based on piezo-avalanche effect

压阻效应 小型化 材料科学 压力(语言学) 光电子学 电压 灵敏度(控制系统) 电气工程 纳米技术 电子工程 语言学 工程类 哲学
作者
Abbin Perunnilathil Joy,Mikhail A. Kanygin,Behraad Bahreyni
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:114 (19) 被引量:4
标识
DOI:10.1063/1.5093553
摘要

We report on the use of the breakdown voltage of a pn junction to measure mechanical strain in microstructures. The working principle relies on the dependence of the silicon bandgap on the mechanical stress which affects the current-voltage characteristics of the pn junction. An analytical model is developed and verified experimentally for the phenomenon. A micromechanical device with integrated junctions was designed and fabricated. Mechanical stress was applied onto the structure by subjecting it to mechanical vibrations. It is shown that the breakdown voltage of the device exhibited a high stress sensitivity of about 240 μV/MPa. The mechanical stress can also be measured by monitoring the device current while biased at a constant voltage. In this mode, the steep changes of the junction current in the breakdown region led to nearly a tenfold higher stress sensitivity compared to a piezoresistive sensor. The high sensitivity, simple measurement, and potential for miniaturization for piezo-avalanche sensing make it a promising technique for the measurement of stress in micro- and nanomechanical devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
TTFS完成签到 ,获得积分10
1秒前
等待薯片发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
lief2002完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
852的应助被yimax采纳,获得10
3秒前
无虞发布了新的文献求助10
4秒前
将个烂就完成签到,获得积分10
4秒前
白纸发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
李拜天发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
FashionBoy的应助被NINGMENG采纳,获得10
6秒前
於菟完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
pp发布了新的文献求助10
6秒前
123发布了新的文献求助10
6秒前
善良亦寒完成签到,获得积分10
6秒前
NexusExplorer的应助被苦瓜女士采纳,获得10
7秒前
科研狂人发布了新的文献求助10
7秒前
赘婿的应助被djy采纳,获得10
7秒前
hui发布了新的文献求助10
7秒前
西窗雪发布了新的文献求助10
8秒前
机智的白卉的应助被旺仔QQ采纳,获得10
8秒前
尊敬若云发布了新的文献求助10
9秒前
大个的应助被秋澍壆采纳,获得10
9秒前
鸥羡发布了新的文献求助10
9秒前
无极微光的应助被夏山采纳,获得20
9秒前
君殇的应助被兴奋的问寒采纳,获得10
10秒前
君殇的应助被兴奋的问寒采纳,获得10
10秒前
8R60d8的应助被tudou采纳,获得10
10秒前
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8128930
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9531326
关于积分的说明 21590111
捐赠科研通 7709878
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3417492
关于科研通互助平台的介绍 2543024
邀请新用户注册赠送积分活动 2458737