基于氧化锌的应变门控器件设计方法研究

发布时间：2022-02-24 04:05

　　应变门控器件是对基于压电特性材料所设计的具有压电效应的一类电子元器件的统称。在数字电路的设计中,具有压电效应的应变逻辑纳米器件是近几年新提出的一个研究方向。早期所设计的应变器件多采用的是钛酸钡、石英晶体等材料,然而其材料本身的不稳定性,导致其无法长期使用。随着电子学和材料学的发展,纳米应变器件的问世很大程度上的解决了原有应变器件的不足。因此,本课题以纳米应变器件为研究对象,分析了基于纳米材料的基本应变门控器件的性能特点,研究了基于氧化锌纳米材料应变门控器件的设计方法,并以应变门控器件为基本单元,设计了一系列全新的门电路。本课题的主要研究工作和成果如下:（1）介绍了应变门控器件的基本原理和逻辑门控的基本原理。首先,阐述应变的基本概念和性质特点,应变是某些特殊材料本身所具有的自然属性;然后,介绍了应变门控晶体管的基本原理,应变门控晶体管可以在半导体的界面区施加应变而获得压电电势;最后,介绍了现有的逻辑门与非门、逻辑或非门、逻辑异或门电路的基本功能。（2）分析了基本的应变门控器件的组成模块和性能。首先,分析了构成氧化锌应变门控器件的两个基本模块的基本性能,应变门控晶体管和应变门控反相器;其次... 

【文章来源】：南昌航空大学江西省

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 逻辑门电路发展情况
        1.2.2 应变器件发展现状
    1.3 本文主要的研究内容
    1.4 本文的基本结构
第2章 应变门控器件的基本原理
    2.1 应变
    2.2 压电
        2.2.1 压电效应
        2.2.2 压电材料
        2.2.3 压电的基本理论
        2.2.4 压电晶体管的基本原理
    2.3 逻辑门
        2.3.1 与非门电路
        2.3.2 或非门电路
        2.3.3 异或门电路
    2.4 本章小结
第3章 基本应变门控器件性能分析
    3.1 氧化锌压电材料背景介绍
    3.2 氧化锌应变门控器件
        3.2.1 氧化锌应变门控晶体管
        3.2.2 氧化锌应变门控反相器
        3.2.3 氧化锌应变与非门、或非门
        3.2.4 氧化锌应变异或门
    3.3 氮化镓压电材料背景介绍
    3.4 氮化镓应变门控器件
        3.4.1 氮化镓应变门控反相器
        3.4.2 氮化镓应变与非门和或非门
        3.4.3 氮化镓一位半加器
    3.5 本章小结
第4章 氧化锌应变门控器件设计
    4.1 氧化锌应变与门、或门
        4.1.1 氧化锌应变与门
        4.1.2 氧化锌应变或门
    4.2 氧化锌应变一位半加器
    4.3 全加器
        4.3.1 放大电路
        4.3.2 电机电路
    4.4 具有三种门功能的应变门控器件
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 研究工作总结
    5.2 研究工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间参与课题情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]压电电磁复合式振动能量采集器模型的研究[J]. 李志宏,王良,徐圣,裴承芝.  压电与声光. 2017(04)
[2]压电陶瓷基本特性研究[J]. 张涛,孙立宁,蔡鹤皋.  光学精密工程. 1998(05)

硕士论文
[1]基于EMI与ANN技术的声波信号探测机理研究[D]. 郭榜增.安徽理工大学 2015
[2]压电阻抗技术在动态信号激励梁的应用研究[D]. 高琴.安徽理工大学 2012



本文编号：3641941