Пьезоэлектрическое возбуждение колебаний наномеханических резонаторов с двумерным электронным газом / Шевырин А.А., Погосов А.Г., Бакаров А.К.,Шкляев А.А., Куросу М., Ямагучи Х.

Экспериментально показано, что резонансные колебания наномеханических резонаторов наоснове гетероструктур AlGaAs/GaAs с двумерным электронным газом допускают пьезоэлектрическоеon-chip возбуждение путем подачи переменного напряжения между двумерным электронным газом иметаллическим затвором, покрывающим поверхность.Продемонстрировано возбуждение как изгибных, так и крутильных колебаний резонаторовтолщиной 166 нм, имеющих форму кантилеверов и мостиков, при комнатной температуре. Выявленыдве особенности, которые следует принимать во внимание при уменьшении размеровпьезоэлектрически возбуждаемых резонаторов. Во-первых, паразитное ослабление возбуждающегоэлектрического сигнала становится основным фактором, ограничивающим эффективностьвозбуждения на резонансных частотах, возрастающих до мегагерцового диапазона при уменьшенииразмера. Во-вторых, тонкие и относительно длинные мостики на основе гетероструктур AlGaAs/GaAsподвержены эйлеровской неустойчивости из-за продольного сжатия. Продемонстрировано, что такаянеустойчивость не препятствует возбуждению при сжатиях, близких к критическому. Однако,большое по величине сверхкритическое сжатие может приводить к полному подавлениюпьезоэлектрически индуцируемых колебаний. Предложен метод, позволяющий избежать такогоподавления.