高频自上而下无结硅纳米线谐振器
介观与纳米尺度物理
2015-06-16 v1
摘要
我们报道了首例通过无结场效应晶体管 (FET) 和压阻 (PZR) 效应进行换能的自上而下硅纳米线 (SiNW) 的实现。这些悬空 SiNW 是迄今为止报道的最小尺寸的自上而下 SiNW，其宽度低至约 20nm。这一成果得益于完全适用于单片 CMOS 共集成的 200mm 晶圆级 VLSI 工艺。得益于极小的尺寸，硅纳米线的电导可由附近的静电栅极控制。无结 FET 和此前已证实的 PZR 换能均在同一 SiNW 上完成。这些自换能方案显示出相似的信背比，且 PZR 换能表现出相对更高的输出信号。我们在室温和低压下用两种方案测量了同一 SiNW 的阿伦偏差 (Allan deviation, AD)，得到 FET 检测的 AD 约为 20ppm，PZR 检测的 AD 约为 3ppm。预期通过改变几何结构和掺杂水平以加强静电控制，以及通过 CMOS 集成，可实现数量级的性能提升。这些基本 SiNW 谐振器紧凑、简单的拓扑结构，为 SiNW-CMOS 平台中用于气体和质量传感、计时或逻辑开关系统的超高密度阵列开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.1307.8243,
title = {High Frequency top-down Junction-less Silicon Nanowire Resonators},
author = {Alexandra Koumela and Sébastien Hentz and Denis Mercier and Cécilia Dupré and Eric Ollier and Philip X-L Feng and Stephen T Purcell and Laurent Duraffourg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.8243},
year = {2015}
}