利用单电子晶体管对单片压电圆盘谐振器的高精度位移传感
介观与纳米尺度物理
2018-06-21 v1
摘要
单电子晶体管（SET）可用作极高灵敏度的电荷探测器。机械位移可转换为电荷，因此 SET 可成为机械振动的灵敏探测器。为研究小能量振动，实现机械谐振器的一个重要途径是使用压电材料。除与传统电路耦合外，应变产生的压电电荷允许通过 SET 检测来测量超小振动。此处，我们探索使用 SET 检测直径 6 mm 石英圆盘谐振器的剪切模振动，其共振频率约 9 MHz。我们使用常规直流 SET、或将 SET 用作零差或外差混频器、或最终用作射频单电子晶体管（RF-SET）来测量机械振动。RF-SET 读出被证明是最灵敏的方法，使我们能测量低于 1E-13 m 的机械位移幅值。我们得出结论，基于 SET 的检测具有达到机械振动量子极限灵敏度的潜力。
引用
@article{arxiv.1802.06658,
title = {High precision displacement sensing of monolithic piezoelectric disk resonators using a single-electron transistor},
author = {Jian Li and Jorge Santos and Mika Sillanpaa},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.06658},
year = {2018}
}