基于GaAs-PHEMT結(jié)構(gòu)的微加速度計特性測試.pdf

1、高電子遷移率晶體管（HEMT）作為場效應(yīng)晶體管中的一種，以其高頻、高速、低噪聲、大功率等優(yōu)勢,在通信等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。HEMT結(jié)構(gòu)的力電耦合特性及以此為敏感單元的微納機(jī)械傳感器的相關(guān)研究已經(jīng)引起國際上相關(guān)研究人員的關(guān)注，并且已經(jīng)將此結(jié)構(gòu)應(yīng)用在氣體、液體、射頻及溫度傳感器上，并取得了良好的效果。而將HEMT結(jié)構(gòu)用于加速度計敏感單元的研究并不多見。贗配型高電子遷移率晶體管（PHEMT）器件具有更高的電子遷移率，文中所設(shè)計的微加速度計以GaAs

2、-PHEMT做為敏感單元，主要對GaAs-PHEMT微加速度計及其敏感單元PHEMT結(jié)構(gòu)的特性進(jìn)行了系統(tǒng)的測試和研究。
　　本文主要介紹了基于GaAs-PHEMT結(jié)構(gòu)的微加速度計結(jié)構(gòu)及其力學(xué)特性的研究。該結(jié)構(gòu)基于GaAs-PHEMT結(jié)構(gòu)的壓阻效應(yīng)，通過對質(zhì)量塊施加一定的力改變PHEMT結(jié)構(gòu)漏極電流的輸出，并通過外圍測試電路來檢測該電流變化，從而檢測力和加速度的大小。針對兩批結(jié)構(gòu)，主要研究敏感單元PHEMT結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性、I-V特性

3、、C-V特性以及穩(wěn)定性等，并對影響漏源溝道電流的因素進(jìn)行分析和驗證；通過三維轉(zhuǎn)臺靜態(tài)測試及計算，得到了GaAs基PHEMT微加速度計的等效壓阻系數(shù)，其值為0.4×10-8pa-1。其次，通過振動臺實驗對兩種結(jié)構(gòu)的微加速度計進(jìn)行標(biāo)定，給出了加速度計的靈敏度、線性度及頻響分析，通過測試研究影響其動態(tài)性能的因素。測試結(jié)果表明，在動態(tài)測試下，PHEMT結(jié)構(gòu)漏極電流Id隨柵源電壓VG的增大而增大；隨漏源電壓VD的增大Id先增大,進(jìn)入飽和區(qū)后則保持