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硅纳米线压阻效应的表征

DOI：10.3390/s18103304 期刊：Sensors 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:21:21
摘要： 近年来，硅纳米线（SiNWs）因其异常的压阻（PZR）效应而备受关注。尽管硅纳米线的压阻效应已被广泛研究，但其机理仍未完全阐明。本文建立了一个新的硅纳米线压阻效应模型来表征该效应：首先基于表面电荷密度对硅纳米线电阻进行建模，通过该电阻模型可估算硅纳米线的表面电荷、有效导电面积等特性；随后基于应力集中效应和压钉扎效应建立压阻效应模型。作为硅纳米线物理几何参数的函数，应力集中效应可使压阻效应增强一个数量级，而压钉扎效应也能使压阻效应比体硅材料至少提高两倍。实验结果表明，该模型能准确预测硅纳米线的压阻效应。
作者： Seohyeong Jang，Jinwoo Sung，Bobaro Chang，Taeyup Kim，Hyoungho Ko，Kyo-in Koo，Dong-il (Dan) Cho
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

开发一种新的硅纳米线（SiNWs）压阻（PZR）效应模型，以准确表征压阻效应。

研究成果

基于应力集中和压电钳位效应开发的硅纳米线PZR模型，能够解析性地阐释硅纳米线的PZR效应。压电钳位效应产生的PZR效应至少是体硅的两倍，而应力集中效应可使PZR效应提升一个数量级。由于压电钳位效应，硅纳米线的PZR效应相对于其尺寸和所施加应力呈现非线性特征。

研究不足

该研究聚焦于采用特定自上而下方法制备的硅纳米线（SiNWs）的压阻效应（PZR），可能未考虑其他制备方法引入的差异。模型的准确性取决于关于应力集中和压阻收缩效应所做的假设。

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