基于石墨烯材料的微波纳机电谐振器研究

《基于石墨烯材料的微波纳机电谐振器研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS（电子科技大学图标）论文题目基于石墨烯材料的微波纳机电谐振器研究学科专业电磁场与微波技术学号201121020252作者姓名孙岩指导教师国云川副教授分类号密级注1UDC学位论文基于石墨烯材料的微波纳机电谐振器研究（题名和副题名）孙岩（作者姓名）指导教师国云川副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业电磁场与微波技术提交论文日期2014.03.28论文答辩日期2014.05.20学位授予单位和日期电子科技大学2014年06月

2、23日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。GRAPHENEMICROWAVENANO-ELECTROMECHANICALRESONATORSAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ElectromagneticFieldandMicrowaveTechnologyAuthor:YanSunAdvisor:Prof.YunChuanGuoSchool:SchoolofElectronicEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师

3、指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密

4、后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要微波机电谐振器在高品质因素微波器件、高灵敏度传感器、单分子检测器和宏观量子效应检测等领域上有着广阔的应用前景。由于石墨烯材料具有纳米级物理尺寸、二维平面物理结构、优秀的机械性能和电性能，因此石墨烯纳机电谐振器在器件制备、激励与检测等关键技术上具有其它材料器件无法比拟的优势，是目前纳机电系统(NEMS)的热门材料。然而由于器件结构不完善和制备工艺不够成熟，目前石墨烯纳机电谐振器的最高工作频率仍低于200MHz。为实现石墨烯微波纳机电谐振器，本文对纳机电谐振器的物理机理与特性进行研究，分析各个物理参量对谐振器谐振频率的影响，对实现微波频段的石

5、墨烯纳机电谐振器具有一定的指导意义。基于石墨烯顶栅结构FET的高频工作特性，对石墨烯纳机电谐振器的高频工作特性进行分析。为了方便器件的设计和优化，本文采用等效电路方法对石墨烯纳机电谐振器进行场效应模型与机械振动模型的关联研究，即机电效应的研究。并基于微波半导体器件特性，提出了基于谐振沟道晶体管(RCT)的激励与检测方法，利用该方法可实现高效的全电学微波信号激励和检测。最后，提出了一种批量制备基于石墨烯/氧化石墨烯（G/GO）固支梁的纳机电谐振器的制备方法，并搭建真空测试系统实现对纳机电谐振器全电学微波信号激励和检测。本文的研究成果对指导石墨烯纳米器件的制备和加速微波机电谐振器在NEMS中的应用

6、有着重要意义。关键词：纳机电系统(NEMS)，微波机电谐振器，谐振沟道晶体管(RCT)，石墨烯，氧化石墨烯(GO)IABSTRACTABSTRACTMicrowavenano-mechanicalresonatorhasabroadapplicationprospectinhighqualityfactorsmicrowavedevices,highsensitivitysensor,singlemoleculedetectorandmacroscopicquantumeffectdetectionandotherfields.Graphenehasnanoscalephysicalsize,

7、two-dimensionalplanephysicalstructure,excellentmechanicalpropertiesandelectricproperties,thereforeGraphenenano-mechanicalresonatorhastheincomparableadvantagecomparedwithothermaterialsinfabrication,and