有效

基于CrPS薄膜机械振子的位移和质量传感装置及方法

邓光伟、郭孟林、方嘉伟、陈俊帆、周强、王浟、宋海智、王志明
电子科技大学

摘要

本发明公开一种基于CrPS<Sub>4</Sub>薄膜机械振子的位移和质量传感装置及方法,包括:衬底,CrPS<Sub>4</Sub>薄膜,衬底包括Si基底、SiO<Sub>2</Sub>层、Si<Sub>3</Sub>N<Sub>4</Sub>层、Ti和Au复合层;Ti和Au复合层、Si<Sub>3</Sub>N<Sub>4</Sub>层、SiO<Sub>2</Sub>层的中部设有凹槽,凹槽底部设有Ti和Au复合层构成的电极;CrPS<Sub>4</Sub>薄膜的中间部分悬浮于所述凹槽上方;在4k的温度下,CrPS<Sub>4</Sub>薄膜机械振子具有高达85~93dB的宽动态范围和高达3000‑4500的品质因子,传感装置的位移和质量灵敏度分别为14~18fm/Hz<Sup>1/2</Sup>和0.9‑1.7yg,这相当于一个质子或一个氢原子的质量,从而开辟了在未来的惯性质谱测量中区分不同化学元素的可能性。超高质量灵敏度的CrPS<Sub>4</Sub>机械振子为质谱、磁力计和吸附实验提供了新的机会。